Gli scienziati dell’Università di Tel Aviv 3D stampano un piccolo cuore vivo usando le cellule del paziente
Per la prima volta, gli scienziati israeliani hanno creato un cuore umano vascolarizzato che combina il tessuto umano prelevato da un paziente, utilizzando una stampante 3D.
Lunedì, un team di ricercatori dell’Università di Tel Aviv ha rivelato il cuore stampato in 3D che corrisponde completamente alle proprietà immunologiche, cellulari, biochimiche e anatomiche di un paziente umano. Fino ad ora, gli scienziati hanno avuto successo nella stampa di tessuti semplici senza vasi sanguigni.
“Questa è la prima volta che qualcuno da qualche parte ha progettato e stampato con successo un intero cuore pieno di cellule, vasi sanguigni, ventricoli e camere”, ha detto il Prof. Tal Dvir della Scuola di Biologia e Biologia Cellulare Molecolare del TAU, che ha guidato la ricerca per lo studio . È stato assistito da Nadav Noor, Dr. Assaf Shapira, Reuven Edri, Idan Gal e Lior Wertheim.
Il processo prevedeva l’esecuzione di una biopsia di tessuto adiposo da parte dei pazienti, dopo di che i materiali cellulari e cellulari venivano quindi separati. Mentre le cellule venivano riprogrammate per diventare cellule staminali pluripotenti e differenziate efficientemente dalle cellule cardiache o endoteliali, la matrice extracellulare (ECM), una rete tridimensionale di macromolecole extracellulari, come il collagene e le glicoproteine, veniva trasformata in un idrogel personalizzato che serviva da la stampa “inchiostro”.
Le cellule differenziate sono state poi mescolate con i bio-inchiostri e sono state utilizzate per stampare in 3D patch cardiache compatibili con il paziente, immuni-compatibili con i vasi sanguigni e, successivamente, un intero cuore. Il processo di stampa 3D dura circa 3-4 ore.
“Questo cuore è costituito da cellule umane e materiali biologici specifici per il paziente. Nel nostro processo, questi materiali fungono da bio-inchiostri, sostanze costituite da zuccheri e proteine che possono essere utilizzati per la stampa 3D di modelli di tessuti complessi “, ha affermato Dvir. “Le persone sono riuscite a stampare in 3D la struttura di un cuore nel passato, ma non con le cellule o con i vasi sanguigni. I nostri risultati dimostrano il potenziale del nostro approccio per la progettazione di sostituzione personalizzata di tessuti e organi in futuro. “
In questa fase, il cuore stampato in 3D prodotto da TAU è dimensionato per un coniglio. Avrà bisogno di sottoporsi a un processo di maturazione in bioreattori per mantenere vive le cellule e farle crescere per accogliere un cuore a grandezza naturale.
Il passo successivo, hanno detto, è quello di insegnare ai cuori a organizzarsi e interagire tra loro e ottenere capacità di pompaggio. Il processo di maturazione richiederà circa un mese, dopodiché verranno trapiantati in animali come conigli e ratti per i test. Sperano che ciò accada tra uno o due anni. La speranza è che entro “10 anni, ci saranno stampatori di organi nei migliori ospedali di tutto il mondo, e queste procedure saranno condotte regolarmente”, ha detto Dvir.
