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Una speranza per milioni di persone affette dal dolore cronico

Un gruppo di scienziati finanziati dall’UE, impegnati nel progetto HYDROZONES, sta sviluppando nuovi materiali biocompatibili che possono favorire la ricrescita del tessuto umano.

La degenerazione della cartilagine – il tessuto connettivo flessibile che si trova nelle articolazioni – è una delle cause principali del dolore cronico, della perdita di mobilità e di una qualità della vita ridotta per milioni di europei. Attualmente non c’è una terapia clinica in grado di guarire completamente i difetti della cartilagine e gli impianti di cartilagine attuali spesso non sostituiscono in modo adeguato le funzioni della cartilagine. Ottenere una rigenerazione della cartilagine, piuttosto che ripararla, non è ancora possibile. Con l’invecchiamento della popolazione, questo costituisce un grande problema sanitario ed economico in tutta Europa. Il progetto quinquennale HYDROZONES, finanziato dall’UE, che è stato lanciato a gennaio 2013 e che riceverà 9,7 milioni di euro in finanziamenti, aspira ad avere un ruolo importante nell'affrontare questa sfida. Il progetto intende farlo rigenerando la cartilagine mediante impianti a base di idrogel bio-funzionale che imita in modo preciso la struttura e la funzione del tessuto umano. Il team è convinto di essere a una svolta fondamentale. La verifica dei primi composti idrogel-fibra suggerisce che il nuovo metodo permette di riparare la giuntura, ma può essere usato anche in altri casi, come la ricostruzione del seno in seguito di una mastectomia dovuta a un tumore e nell’ingegneria del tessuto cardiaco. Il progetto ha cominciato esaminando gli attuali impianti di cartilagine. Uno dei problemi ricorrenti era che questi impianti non imitano l’organizzazione gerarchica del tessuto che, secondo gli scienziati, è fondamentale per un normale funzionamento della cartilagine. L’equipe del progetto si è poi dedicata a sviluppare nuovi impianti che riproducono il comportamento e la struttura del tessuto umano e che potrebbero incoraggiare attivamente la rigenerazione naturale del tessuto. Per rimettere in salute la cartilagine sono necessarie flessibilità e forza meccanica. Per questo motivo, i ricercatori di HYDROZONES hanno studiato la possibilità di combinare strutture di microfibra prodotte per mezzo di stampa a 3D e idrogel. Per fare ciò il progetto ha sperimentato una nuova tecnica di stampa a 3D, che permette maggiore libertà di progettazione della struttura per facilitare la guarigione e la crescita di nuovo tessuto. Questa tecnica ha dato ai ricercatori la possibilità di imitare in modo più preciso il modo che ha la natura di costruire la cartilagine delle giunture, mediante il rinforzamento di un idrogel biocompatibile con una rete di fibre molto sottili. I filamenti strutturali prodotti da questa nuova tecnica possono essere sottilissimi, fino a cinque micrometri di diametro, un miglioramento di 20 volte rispetto ai metodi tradizionali. I composti testati finora hanno mostrato un’elasticità e una durezza compatibili con il tessuto della giuntura del ginocchio e la capacità di sostenere la crescita e la formazione di legami incrociati delle cellule cartilaginee umane. Questi impianti saranno adesso rigorosamente testati. Modelli 3D all’avanguardia e una tecnologia di bioreattore saranno usati insieme alla modellazione computerizzata per sviluppare un’analisi predittiva in vitro e testare il sistema che sarà verificato sulla base di dati biologici. Collaboratori di Australia, Germania, Paesi Bassi e Regno Unito hanno apportato un’ampia gamma di competenze a questo progetto. La progettazione, la fabbricazione e i test meccanici dei composti idrogel-fibra sono stati integrati da studi sulla cartilagine del ginocchio, esperimenti sulla crescita cellulare della cartilagine umana e simulazioni al computer. Il progetto HYDROZONES, che dovrebbe concludersi alla fine del 2017, ha già contribuito far conquistare all’UE una posizione di primo piano nel campo della rigenerazione della cartilagine delle giunture. L’equipe spera di dimostrare che questo nuovo approccio avrà un impatto positivo in altri settori della ricerca medica, come la ricostruzione del seno e l’ingegneria del tessuto cardiaco. Per ulteriori informazioni, visitare: HYDROZONES http://www.hydrozones.eu/

Paesi

Germania

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