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3D Living Tissues

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I tessuti umani biostampati in 3D rivoluzioneranno la sperimentazione di nuovi farmaci

I tessuti stampati in laboratorio faranno avanzare rapidamente la produzione di nuovi farmaci di successo per il mercato, riducendo la necessità di sperimentazione animale e abbassando i costi di ricerca per le imprese farmaceutiche.

Salute

Creare nuovi farmaci è costoso. Circa il 96 % di tutti i farmaci per il cancro falliscono durante le sperimentazioni cliniche umane, costando alle imprese farmacologiche 2,5 miliardi di euro per ogni farmaco. «L’elevato tasso di insuccesso è causato dalla mancanza di modelli preclinici attendibili capaci di prevedere esattamente l’effetto che il farmaco avrà su un vero organismo umano», dichiara Valentina Menozzi, direttrice tecnica e co-fondatrice di Prometheus SRL. La composizione delle cellule utilizzate nelle sperimentazioni in laboratorio (in tessuti artificiali e poi in animali) è spesso diversa da quella degli esseri umani durante le sperimentazioni cliniche, ossia i farmaci agiscono in modo imprevedibile nelle persone. Menozzi e il suo team nel progetto 3DLT, finanziato da Orizzonte 2020, hanno trovato un modo per ridurre le spese di ricerca e sviluppo per le imprese farmaceutiche e cosmetiche, rendendo il processo più efficiente e meno dipendente dalla sperimentazione animale. Prometheus SRL ha sviluppato una tecnologia di biostampa 3D che utilizza cellule umane viventi come inchiostro e poi stampa tessuti molto somiglianti a quelli degli esseri umani. I tessuti stampati in laboratorio possono essere utilizzati per sperimentare nuovi farmaci e persino per sostituire tessuti danneggiati o malati nel corpo. Il progetto 3DLT ha lavorato per creare un linfonodo 3D, da utilizzare per sperimentare nuove immunoterapie per combattere il cancro. Il linfonodo, chiamato 3DLN, funziona in gran parte allo stesso modo di un linfonodo umano. È costituito da cellule immunizzate e cancerogene, per simulare il modo in cui le cellule del sistema immunitario si attivano contro il cancro. «Tecnicamente parlando, abbiamo già dimostrato l’abilità del nostro sistema di produzione 3DLN di mantenere un’elevata percentuale di cellule vive, 96 %, rispetto alle tecniche comunemente utilizzate per la creazione di strutture tridimensionali», afferma Menozzi.

Stampare tessuti

La biostampante di Prometheus è in grado di mantenere vive le cellule durante il processo di stampa e di verificare la composizione cellulare ad alta risoluzione. Selezionando accuratamente specifici biomateriali da utilizzare, la stampante può riprodurre il tessuto in un modo quasi identico al materiale sorgente. La composizione, la funzione e la struttura sono tutte uguali ai linfonodi umani, e stampare significa che possono essere derivati grandi numeri, riducendo i costi e il pericolo di altri metodi. L’utilizzo di tessuti stampati in laboratorio evita le questioni etiche legate alla sperimentazione animale. Il linfonodo 3D «Prometheus» potrebbe essere un’importante innovazione tecnologica nel campo immuno-oncologico, considerando che fino ad oggi le imprese farmaceutiche potevano sperimentare i loro farmaci solo su modelli animali o su agglomerati di cellule (sferoidi) con grandi limitazioni quando confrontati con situazioni umane», dichiara Menozzi.

Spazio al nuovo

Un’altra applicazione potenziale del 3DLN si trova nel campo della medicina rigenerativa: sostituire i linfonodi danneggiati in esseri umani. La sostituzione di linfonodi cancerosi potrebbe aiutare a fermare la diffusione del cancro nel corpo e ad alleviare il dolore nei pazienti. «Persino prima dello studio di fattibilità avevamo capito l’importanza di un nuovo sistema attendibile e predittivo per la ricerca sul cancro, ma dopo la discussione con industrie farmaceutiche che sviluppano nuovi trattamenti e con medici che sperimentano nuove terapie anti-cancro, eravamo stupiti di quanto fossero enormi le esigenze e le opportunità del mercato», aggiunge Menozzi. Il progetto 3DLT sta lavorando ora per valutare l’affidabilità del linfonodo stampato in altri modelli preclinici per esaminare l’efficacia di nuovi farmaci. «In seguito industrializzeremo l’intero processo di produzione per renderlo accessibile ai processi su larga scala», afferma Menozzi.

Parole chiave

3DLT, linfonodo, biostampa, farmaci, sperimentazione, animale, mercato

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