Particolare della biostampante. Photo: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine
Immaginate un futuro in cui sarà possibile riparare una ferita o un’ustione grazie ad una biostampante caricata con le cellule del paziente. Sembra fantascienza, ma quel futuro potrebbe non essere così lontano. I ricercatori del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) hanno infatti dato vita ad un sistema portatile, unico nel suo genere, che consente di stampare la pelle direttamente sulla ferita.
“L’aspetto unico di questa tecnologia è la mobilità del sistema e la capacità di fornire la gestione in situ delle ferite estese mediante una scansione e una misurazione che permettono di depositare le cellule direttamente dov’è necessario per la rigenerazione della pelle.” Afferma Sean Murphy, primo autore dello studio pubblicato in Scientific Reports.
Il trattamento precoce delle ferite è fondamentale per prevenirne il peggioramento con il tempo ed evitare il rischio di incorrere in ulteriori problematiche, come la formazione di cicatrici ipertrofiche, che possono portare a difetti fisiologici a lungo termine come la deturpazione e la perdita del raggio di movimento. Tuttavia questi trattamenti comportano molteplici procedure chirurgiche e sono associati a costi elevati. La soluzione più comune consiste in un innesto cutaneo in cui viene prelevata una porzione di tessuto da un donatore sano o dal paziente stesso. Questa procedura è tuttavia limitata dalla reperibilità di una sufficiente quantità di tessuto trapiantabile.
In questo contesto entra in gioco la tecnologia sviluppata al WFIRM, che ha il potenziale per eliminare la necessità degli innesti, riducendo così il tempo di recupero e i costi per i pazienti.
La biostampante deposita le cellule direttamente sulla ferita, in modo che queste si organizzino in anticipo e contribuiscano attivamente alla cicatrizzazione, velocizzando così il processo di guarigione.
La prima cosa da fare per realizzare l'”inchiostro” di questa particolare stampante è isolare, mediante una biopsia di tessuto non lesionato, le le principali cellule della pelle, i fibroblasti dermici e i cheratinociti epidermici. I primi sintetizzano la matrice extracellulare ed il collagene e svolgono un ruolo fondamentale nella guarigione delle ferite. I cheratinociti sono invece le principali cellule dell’ epidermide, lo strato più esterno della pelle. Una volta isolate, le cellule vengono mescolate ad un idrogel e inserite nella biostampante.
In passato abbiamo già parlato di due dispositivi simili, la SkinGun e la Skin printer. La prima funziona isolando e spruzzando le cellule staminali sulle ferite accelerando in questo modo il processo di autoriparazione, mentre la seconda deposita strati di tessuto cutaneo sulle ferite. Il nuovo sistema di WFIRM si distingue dai precedenti dispositivi in quanto integra una tecnologia di imaging che analizza la ferita e comunica alle testine di stampa quali cellule devono essere depositate e dove, strato per strato. Così facendo, la biostampante è in grado di replicare e di accelerare la formazione della normale struttura della pelle.
