Sostituti biologici in grado di ripristinare funzioni vitali: nuovi orizzonti

Tissue Engineering é il settore che ha l’ obiettivo di rigenerare organi e tessuti malati o danneggiati, che stimola la riattivazione di meccanismi endogeni di riparazione attraverso l’ uso di cellule staminali, nuovi biomateriali e fattori di crescita.
Collabora con quel ramo delle biotecnologie che nel gergo internazionale si identificano come biotecnologie rosse o mediche.

Questa branca multidisciplinare applica i principi dell’ ingegneria e della biologia per realizzare sostituti biologici in grado di ripristinare una funzione inficiata da una patologia, un trauma o in seguito all’ invecchiamento.
L’ ingegneria tissutale ha l’ obiettivo di realizzare organi interi, in vitro, capaci di assolvere le stesse funzioni di quelli naturali.

Dal prelievo di cellule del paziente, all’ espansione in vitro, alla successiva semina su un supporto temporaneo adeguato, chiamato scaffold.

La scelta di tale supporto dipende dal tipo di tessuto che deve essere rigenerato. Lo scaffold deve possedere un’ architettura e una composizione chimica tale da mimare la matrice extracellulare fisiologica del tessuto, deve ricreare l’ ambiente nativo opportuno per un’ adeguata risposta cellulare. Si tratta di scaffold da laboratorio, ottenuti da biomateriali, sintetici o naturali, degradabili o riassorbibili per favorire la sostituzione col tessuto normale.

A che punto è la ricerca:

Pur essendo una disciplina ancora emergente, l’ingegneria dei tessuti ha già prodotto risultati interessanti, rigenerando tessuti come la pelle (danneggiata da ustioni o ulcere sottocutanee), gli epiteli e la cornea.

In alcuni casi si è andato anche oltre, ricostruendo tessuti più complessi e anche organi. Alcuni ricercatori statunitensi hanno realizzato e impiantato su alcune donne, affette da una malformazione congenita, una vagina bioartificiale, utilizzando cellule muscolari prelevate dalle pazienti stesse.

Un team di scienziati dell’ Università di Basilea ha rigenerato la cartilagine del naso di cinque pazienti con tumore della pelle. Dopo aver asportato un frammento di tessuto dal setto nasale, hanno isolato e fatto crescere le cellule su una membrana di collagene che è stata successivamente impiantata senza effetti collaterali.

Si tratta comunque di sperimentazioni che richiederanno ulteriori verifiche prima di diventare pratiche chirurgiche ufficiali.

Uno studio recente

Alcuni studi recenti hanno rilevato che la cellulosa sembrerebbe biocompatibile col tessuto umano, se impiantata in vivo in una zona sottocutanea, promuovendo così la guarigione di ferite.
Innate somiglianze e apparente biocompatibilità della matrice extracellulare delle piante hanno spinto gli studiosi a sperimentare se le piante e la loro vascolarizzazione possano essere utilizzate come scaffold.
Oggetto di studio sono state le foglie di spinacio che sono state decellularizzate, attraverso la perfusione in vena di un detergente e successivamente ricellularizzate.

Questa é la prossima frontiera dell’ ingegneria tissutale, riguarderà il trattamento di malattie cardiovascolari, di malattie neurovegetative come il morbo di Parkinson e di lesioni del midollo spinale.

L’ obiettivo finale della Tissue Engineering è realizzare veri e propri organi di ricambio; un traguardo ambizioso che potrebbe allungarci la vita.