Materiali migliorati per l’ingegneria tissutale
Ogni tessuto vanta diversi tipi di cellule, che richiedono il corretto sviluppo di stimoli ambientali distinti. Quando si prepara un innesto di tessuto a scopo di trapianto, è necessario un ambiente controllato appropriato al fine di una corretta differenziazione e integrazione cellulare nel tessuto ospite. Il progetto PREVASCIN, finanziato dall’UE, ha proposto di migliorare l’integrazione dell’ingegneria tissutale nell’ospite, includendo nel trapianto una rete di cellule nervose e vascolari. A questo scopo, il progetto ha utilizzato tali blocchi base di “Lego viventi” combinati all’elasticità della matrice e al fattore di crescita localizzato, per controllare la formazione di componenti tissutali separati. Oltre al controllo dello sviluppo del tessuto, questa strategia ha permesso la vascolarizzazione e l’innervazione dell’innesto ingegnerizzato mediante una singola fonte cellulare. I ricercatori hanno progettato un sistema idrogel composito con una modificazione chimica di gelatina e glicole polietilenico dimetacrilato (PEGDMA). La variazione di tale contenuto di PEGDMA ha permesso la messa a punto delle proprietà meccaniche del sistema. È stata quindi studiata la capacità di questo sistema di supportare la differenziazione delle cellule stromali mesenchimali umane. I risultati hanno dimostrato una differenziazione lungo le linee neurali e osteogeniche. Oltre a questo, è stata messa a punto una tecnologia basata sugli aptameri, la quale ha permesso la distribuzione spazio-temporale dei fattori di crescita all’interno dell’idrogel. In particolare, l’inclusione del fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF, vascular endothelial growth factor) all’interno dell’idrogel ha sostenuto l’organizzazione delle cellule endoteliali. L’approccio tissutale del progetto PREVASCIN ha permesso agli scienziati di preparare costrutti di tessuto contenenti regioni con differenti composizioni di idrogel. I ricercatori hanno studiato la generazione di tessuto osseo con strutture di cellule nervose e strutture endoteliali. Sebbene le reti di cellule nervose e vascolari non siano state sviluppate appieno e debbano essere ulteriormente approfondite, la strategia è molto flessibile e può essere facilmente tradotta in altre applicazioni e tessuti ingegnerizzati. Nel complesso, lo studio del progetto PREVASCIN ha affrontato un importante collo di bottiglia nel campo dell’ingegneria tissutale, in special modo per quanto riguarda la corretta integrazione del tessuto trapiantato nell’ospite. In futuro, si attendono degli sforzi di ottimizzazione allo scopo di migliorare questo approccio modulare per l’eventuale attuazione clinica.
Parole chiave
Ingegneria tissutale, trapianto, PREVASCIN, rete vascolare, MSC
