Un team svizzero ha prodotto in laboratorio cartilagine auricolare elastica a partire da cellule umane; il lavoro è pubblicato su Advanced Functional Materials e nasce dalla collaborazione tra ETH Zurich, il Friedrich Miescher Institute di Basilea e l'Ospedale Cantonale di Lucerna. La ricerca segue un progetto del 2016 del gruppo di Marcy Zenobi-Wong che aveva già realizzato un orecchio con una stampante 3D.
I ricercatori sono partiti da piccoli residui di cartilagine rimossi durante interventi correttivi. Da un frammento di circa tre millimetri si possono isolare circa 100.000 cellule, ma per stampare un orecchio servono diverse centinaia di milioni di cellule. Le cellule sono state ampliate in una soluzione nutritiva e coltivate in un ambiente pensato per fornire nutrienti e ossigeno alla struttura stampata. Sono stati inoltre testati fattori di crescita per favorire la proliferazione e impedire la trasformazione in fibroblasti; le cellule moltiplicate sono state incorporate in una bioink e stampate, quindi maturate per promuovere collagene di tipo II, elastina e glicosamminoglicani.
- Proliferazione cellulare ottimizzata
- Proprietà del materiale regolate
- Aumento della densità cellulare
- Controllo dell'ambiente di maturazione
Dopo circa nove settimane di pre-maturazione gli orecchi sono stati impiantati sotto la pelle di ratti e sono rimasti stabili dopo sei settimane, con proprietà vicine alla cartilagine naturale. Fisch osserva però che l'elastina non è ancora completamente matura e richiede ulteriore stabilizzazione; gli esperimenti richiedono all'incirca tre o quattro mesi. "Se tutto va bene, speriamo di trovare il progetto della rete di elastina entro i prossimi cinque anni", dice l'autore. I passi successivi saranno studi clinici, test strutturati e l'approvazione formale prima dell'uso sui pazienti.
Parole difficili
- proliferazione — aumento del numero di cellule
- ampliare — far crescere in numero o dimensioneampliate
- fattore di crescita — sostanza che stimola la divisione cellularefattori di crescita
- fibroblasto — cellula che produce fibre nel tessuto connettivofibroblasti
- bioink — materiale con cellule usato per la stampa tridimensionale
- glicosamminoglicano — molecola che aiuta la struttura della cartilagineglicosamminoglicani
- elastina — proteina che dà elasticità ai tessuti
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Domande di discussione
- Quali ostacoli tecnici e temporali descrive l'articolo prima che la tecnica possa essere usata sui pazienti?
- Quali vantaggi vedi nell'usare cellule recuperate da piccoli frammenti del paziente per ricostruire un orecchio?
- Fisch spera di ottenere il progetto della rete di elastina entro cinque anni: come valuti questa previsione e perché?
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