Trattare le patologie della vescica premendo il tasto «stampa»
Traumi, tumori, infiammazioni, incontinenza e una serie di altre condizioni patologiche possono richiedere un aumento della capacità della vescica. Chiamata anche cistoplastica, questa procedura chirurgica consente di allargare la vescica attraverso l’integrazione di altri segmenti, in genere utilizzando porzioni di intestino o di stomaco del paziente stesso. Sebbene la procedura offra alcuni vantaggi, quali un maggiore stoccaggio dell’urina, la riduzione delle perdite e, nel caso dei pazienti sottoposti a cistectomia, la deviazione dell’urina, essa comporta anche alcuni rischi a lungo termine. «Poiché i tessuti intestinali e vescicali non sono del tutto compatibili tra loro, la maggior parte dei pazienti va incontro a una serie di complicazioni che possono ripercuotersi gravemente sulla qualità della vita», spiega Apostolos Klinakis, ricercatore presso la Fondazione per la ricerca biomedica dell’Accademia di Atene(si apre in una nuova finestra). Queste complicazioni hanno alimentato lo sviluppo di un tessuto vescicale ingegnerizzato, uno sforzo che ha ricevuto un grande impulso grazie all’avvento della tecnologia di stampa 3D. «Consentendo la stampa di cellule viventi, la stampa 3D apre le porta a una https://cordis.europa.eu/article/id/459602-making-human-muscles-from-stem-cells-a-new-era-for-regenerative-medicine/it (nuova era per la medicina rigenerativa)», aggiunge Klinakis. Ciononostante, questa tecnologia viene tipicamente utilizzata per stampare tessuti semplici, come quello della cornea dell’occhio, e non complessi come quelli della vescica. Tuttavia, con il sostegno del progetto UroPrint(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, Klinakis e un team interdisciplinare di ricercatori altamente qualificati intendono cambiare questa situazione. «Il nostro obiettivo era quello di impiegare la stampa laser per produrre un tessuto uroteliale completamente funzionale e immunocompatibile sia ex che in vivo, da utilizzare per la sostituzione della vescica e l’aumento della sua capacità», spiega Klinakis.
Un innovativo sistema basato su bioinchiostri e stampa laser
Per trasformare questa visione in realtà, il progetto ha compiuto una serie di importanti progressi in diversi campi, ovvero ottica, tecnologie laser, scienze dei materiali, ingegneria, microstrumentazione e chirurgia sperimentale. Tra i risultati ottenuti figurano protocolli per lo sviluppo di cellule muscolari lisce e uroteliali provenienti da biopsie vescicali umane primarie, nonché la loro espansione e crioconservazione in conformità alle buone pratiche di produzione. Il progetto ha anche sviluppato formulazioni di bioinchiostro idrogel basate su un biomateriale derivato dal lisato piastrinico umano metacrilato. Altri risultati chiave includono un dispositivo che misura le proprietà fisio-meccaniche e di permeabilità degli innesti stampati, nonché hardware e processi che consentono di effettuare una stampa efficiente delle cellule. «Nonostante sfide come la scarsità di materiale bioptico e la difficoltà di espandere le cellule uroteliali da biopsie in età avanzata, il progetto è riuscito a sviluppare bioinchiostri innovativi e un sistema di stampa laser che permette di regolare i parametri di stampa in base alle variabilità anatomiche», osserva Klinakis.
Un metodo efficace per il trattamento delle patologie che colpiscono la vescica
Secondo Klinakis, consentendo di realizzare la biostampa laser del tessuto vescicale, il progetto affronta una sfida di lunga data per il trattamento efficace delle patologie della vescica. «Alleviando, o addirittura eliminando, gli effetti collaterali associati all’innesto di tessuto intestinale e vescicale, non solo miglioriamo la qualità della vita dei pazienti e dei loro familiari, ma riduciamo anche il loro onere finanziario, in quanto il tessuto stampato al laser è più economico», conclude. I ricercatori del progetto stanno ora lavorando al fine di pubblicare i propri risultati su riviste scientifiche e portare la soluzione di stampa laser da essi concepita verso la sperimentazione umana; inoltre, stanno studiando come utilizzarla in altre aree della medicina rigenerativa.
