Una soluzione ispirata alla biologia per le ossa fratturate
L’osteoporosi e i danni causati da forme metastatiche di cancro rappresentando un carico gravoso per l’Europa che invecchia. Il progetto INNOVABONE (Novel biomimetic strategy for bone regeneration), finanziato dall’UE, ha sviluppato un materiale ottimizzato che simula i processi naturali di riparazione dell’osso. Gli scaffold bioattivi intelligenti nella lesione ossea ospitano polimeri simili all’elastina geneticamente ingegnerizzati con un’architettura molecolare per l’adesione delle cellule, fattori di crescita e nanoparticelle di fosfato di calcio. Il materiale biocompatibile iniettabile, basato su proteine ricombinanti simili all’elastina, è liquido a basse temperature e diventa gel a temperatura corporea. Le proteine contengono sequenze di adesione cellulare e fattori di crescita con quantità controllate di nanoparticelle di fosfato di calcio che favoriscono la riparazione e guarigione dell’osso in generale. I ricercatori sono riusciti a sintetizzare scaffold biodegradabili polimerizzati a 2 fotoni. INNOVABONE ha verificato la qualità di quattro diverse combinazioni di scaffold polimerici utilizzando un bioreattore a basso costo in colture cellulari a lungo termine applicando l’analisi meccanica dinamica. Il team ha anche sviluppato un’app per la gestione del ciclo di vita dei campioni di dati per tracciare gli esperimenti scientifici. È stata sviluppata una piattaforma completamente integrata per verificare la degradazione in vitro in tempo reale, nonché la riparazione e guarigione ossea in vitro e in vivo. I modelli in vivo hanno valutato la risposta da corpo estraneo immunitaria e infiammatoria ai biomateriali. Dai risultati è emerso che tutti i materiali in gel e degli scaffold non inducono reazioni da corpo estraneo. I materiali degli scaffold hanno indotto livelli minimi di infiammazione e fibrosi, per cui sarebbero validi candidati per studi relativi alle ossa. La formazione è stata una componente chiave del progetto che ha promosso la discussione tra parti interessate e ricercatori in Europa. È stata fornita assistenza normativa per garantire il progresso oltre la durata del progetto sulla base dei risultati ottenuti nel corso dell’iniziativa INNOVABONE. La combinazione di competenze in materia di tecniche ingegneristiche, scienze dei materiali e biologia cellulare ha già prodotto una vasta quantità di informazioni su biomateriali per il nuovo dispositivo medico. Il prodotto INNOVABONE dovrebbe alleggerire l’enorme peso sociale ed economico causato dalle lesioni ossee dovute principalmente all’osteoporosi. La presenza di partner industriali nel consorzio potrebbe determinare la rapida commercializzazione.
Parole chiave
Scaffold biodegradabili, osteoporosi, biomimetico, proteine simili all’elastina, nanoparticelle, riparazione delle ossa, INNOVABONE, commercializzazione
