Per la prima volta ottenuto un cuore con tessuto umano attraverso una stampante 3D

Un gruppo di ricercatori israeliani ha annunciato di aver realizzato per la prima volta un cuore con la tecnica della stampa 3D, utilizzando tessuti umani. Una procedura che, secondo gli scienziati, potrebbe un giorno rendere obsoleta la donazione di organi.
Stefano Pisani, 01 Maggio 2019
Micron
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Giornalista Scientifico

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Un gruppo di ricercatori israeliani ha annunciato di aver realizzato il primo cuore con la tecnica della stampa 3D utilizzando tessuti umani. Secondo gli scienziati, questa procedura potrebbe un giorno rendere obsoleta la donazione di organi.
Gli scienziati dell’Università di Tel Aviv hanno stampato un piccolo cuore usando del tessuto umano che include vasi, collagene e molecole biologiche.
Il cuore, tuttavia, non è ancora perfettamente funzionante. «Le cellule devono ancora riuscire ad avere la giusta capacità di pompaggio. Al momento riescono a contrarsi, ma è necessario che raggiungano la capacità di collaborare tra loro», ha spiegato Tal Dvir, ricercatore presso la Scuola di Biologia molecolare delle cellule e biotecnologie dell’Università di Tel Aviv e a capo del team di scienziati che ha creato il cuore. «In ogni caso, questa è la prima volta che si riesce a progettare e stampare con successo un intero cuore completo di cellule, vasi sanguigni, ventricoli, atri e altre strutture di cui il cuore ha bisogno per funzionare normalmente».
Il cuore realizzato, in effetti, non è in grado di battere ed è troppo piccolo per essere impiantato in una persona, dato che è solo delle dimensioni di un cuore di coniglio. Tuttavia, questo piccolo organo è considerato un grande passo avanti negli sforzi che la scienza sta compiendo allo scopo di trovare nuovi trattamenti per le malattie cardiache, che rappresentano la principale causa di morte negli Stati Uniti. «Forse, tra 10 anni, ci saranno stampatori di organi nei migliori ospedali di tutto il mondo, e queste procedure saranno condotte abitualmente», ha continuato Dvir.
Il trapianto di cuore è attualmente l’unica strada percorribile per i pazienti che soffrono di un’insufficienza cardiaca grave. Gli organi dei donatori sono però purtroppo così pochi che, in media, 18 americani muoiono ogni giorno prima che uno diventi disponibile.
Se si fosse in grado di stampare in 3D un cuore umano, quando necessario, sarebbe possibile in teoria contribuire a salvare un numero considerevolmente più alto di vite umane.
Per stampare il cuore, gli scienziati hanno sviluppato un “idrogel personalizzato” allo scopo di avere a disposizione un “bioinchiostro“, a quanto si legge sulla rivista Advanced Science. L’idrogel proveniva da tessuti grassi estratti da soggetti umani: Dvir e il suo gruppo hanno prelevato tessuto adiposo da alcuni pazienti e, successivamente, hanno trasformato le cellule adipose in cellule staminali. Queste staminali sono state poi aggiunte a un gel e ulteriormente elaborate fino a quando non si sono trasformati in cellule cardiache. Il “bioink (bioinchiostro)” contenente le cellule è stato immesso in una stampante 3D e utilizzato per costruire l’organo sperimentale, strato dopo strato.
Il prossimo passo per il team di ricerca sarà probabilmente quello di esplorare modi con cui “insegnare” ai cuori stampati in 3D a funzionare normalmente, così da poterli trapiantare nei topi per valutare la loro attività. Gli scienziati esploreranno anche la fattibilità della stampa 3D di cuori più grandi, con l’obiettivo finale di costruire cuori umani funzionali.
«Ci sono molte domande e ostacoli tecnici che devono essere affrontati», ha commentato James Yoo, professore all’Istituto di Medicina rigenerativa presso la Wake Forest School of Medicine di Winston-Salem, nella Carolina del Nord. Non è infatti ancora chiaro se un cuore stampato di questo tipo possa reggere il flusso di sangue sotto alta pressione o se le strutture stampate siano in grado di rimanere stabili dopo essere state impiantate nell’organismo. Inoltre, non è nemmeno sicuro che sia sempre fattibile il complesso processo di manipolazione cellulare usato per creare il “bioink”. “Il cuore, comunque, rappresenta un grande passo avanti nel campo del bioprinting” ha aggiunto Yoo.
Non è la prima volta che viene sfruttata la tecnologia di stampa 3D per ottenere organi. Per esempio, un team di ricercatori dell’ETH di Zurigo, nel 2017, ha creato un cuore artificiale stampato in 3D, ma in quel caso, per l’organo non era stato utilizzato tessuto umano, bensì semplicemente del materiale flessibile.

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