Una tecnologia ispirata alla natura accelera la crescita dei tessuti viventi
La natura ha impiegato miliardi di anni per perfezionare la costruzione dei tessuti viventi, ma oggi un progetto innovativo finanziato dall’UE si ispira a questo processo e lo accelera in laboratorio. PRISM-LT(si apre in una nuova finestra), un’iniziativa quinquennale che proseguirà fino al 2027, ha sviluppato una piattaforma innovativa di bio-stampa 3D in grado di creare tessuti viventi complessi a partire da cellule staminali. Al centro dell’innovazione c’è il concetto di materiali viventi ingegnerizzati che usano cellule vive in grado di crescere, reagire e adattarsi al proprio ambiente, una capacità impensabile per i materiali statici convenzionali.
Un approccio simbiotico alla biostampa
L’équipe di PRISM-LT è andata oltre i metodi convenzionali di bio-stampa, che spesso rendono complesso mantenere la vitalità cellulare e controllarne lo sviluppo. Anziché stampare un flusso continuo di bio-inchiostro, infatti, il lavoro si è svolto con mattoncini viventi incapsulati, ovvero minuscole capsule che contengono cellule staminali, insieme a uno scaffold gelatinoso e a microrganismi ausiliari geneticamente modificati, come lieviti o batteri. Questi microbi fungono da guide biologiche in grado di rilevare il momento in cui le cellule staminali iniziano a svilupparsi in tessuto osseo, adiposo o muscolare, e quindi di rispondere rilasciando fattori di crescita specifici che guidano e sostengono questo processo. Tale relazione simbiotica dà vita a un sistema autoregolante in cui i microbi rimangono attivi solo durante la fase iniziale di differenziazione, garantendo risultati solidi e coerenti senza interferire con lo sviluppo tissutale a lungo termine. Il processo di produzione è straordinariamente veloce: richiede da pochi minuti a un’ora, a cui segue un periodo di maturazione di tre settimane. Il gruppo di ricerca attualmente è in grado di produrre circa un centimetro quadrato di tessuto sottile, ma sta lavorando attivamente per passare a blocchi di un centimetro cubo. La sua sfida principale è creare un ambiente stabile per organismi che in natura non coesistono, come il lievito e le cellule staminali. Tuttavia, il progetto ha dimostrato che questa possibile simbiosi può favorire la formazione di tessuti complessi.
Dalla ricerca sulla leucemia alla carne coltivata
La piattaforma è in fase di sperimentazione per due applicazioni distinte. Nel settore biomedico, PRISM-LT si propone di creare modelli 3D di midollo osseo che riproducano l’interfaccia tra tessuto osseo e tessuto adiposo. Questi modelli fungeranno da strumenti fondamentali per la ricerca preclinica, in particolare per lo studio di farmaci mirati destinati a patologie come la leucemia, e per il progresso della medicina personalizzata. Il progetto sta inoltre affrontando un ostacolo importante nell’industria alimentare: la consistenza della carne coltivata. La maggior parte della carne coltivata in laboratorio, infatti, non riproduce la marezzatura naturale della carne vera, che è fondamentale per l’accettazione da parte dei consumatori. Laura Martinelli, amministratrice delegata dell’azienda italiana INsociety, che ha coordinato il progetto PRISM-LT, sottolinea l’importanza di questo risultato per il settore alimentare in un articolo pubblicato su «Horizon, la rivista sulla ricerca e l’innovazione dell’UE»(si apre in una nuova finestra): «Grazie alla nostra tecnologia di biostampa, riusciamo a ottenere la giusta consistenza nelle carni alternative, il che crea l’opportunità di introdurle sul mercato.» Oltre ad aver raggiunto ottimi risultati tecnici, PRISM-LT (PRInted Symbiotic Materials as a dynamic platform for Living Tissues production) ha avviato una collaborazione con le autorità di regolamentazione, tra cui l’Agenzia europea per i medicinali, per indagare i quadri normativi relativi a questi materiali viventi. Sebbene le applicazioni concrete siano ancora lontane, PRISM-LT ha dimostrato la fattibilità di un metodo flessibile e sostenibile per la produzione di tessuti viventi, contribuendo a rivoluzionare il futuro sia del sistema sanitario che di quello alimentare. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto PRISM-LT(si apre in una nuova finestra)
