I ricercatori dell’Università della California a San Diego (UCSD) hanno realizzato il primo midollo spinale stampato 3D. Si tratta di una sorta di impalcatura all’interno della quale sono state innestate cellule staminali neurali. Lo scopo dell’impianto è quello di promuovere il ripristino della connessione perduta a livello delle lesioni del midollo spinale. “Siamo in grado di stampare rapidamente un impianto che si adatta perfettamente al sito danneggiato del midollo spinale ospite indipendentemente dalle dimensioni e dalla forma.” Commenta Wei Zhu, primo autore dell’articolo di Nature Medicine che riporta i dettagli della ricerca.

L’impianto è stato testato con successo nei topi. Il prossimo passo sarà provare questa tecnica su animali più grandi.

Ripristinare la connessione perduta

Impalcatura del midollo spinale stampato in 3D. Ph: Jacob Koffler e Wei Zhu, UC San Diego

Sviluppare metodi sempre più efficaci per rigenerare gli assoni danneggiati in seguito a lesioni  spinali è fondamentale per ripristinare le funzioni fisiche perdute. Grazie alle possibilità offerte dai continui sviluppi tecnologici, gli esperti si stanno avvicinando sempre più a questo obiettivo, come abbiamo visto quando abbiamo parlato del prototipo di uno scaffold in silicone stampato 3D sviluppato dai ricercatori del Minnesota per il trattamento delle lesioni spinali.

Ora, i ricercatori della UCSD sono riusciti a compiere un ulteriore passo in avanti, riuscendo ad ottenere un impianto che replica l’anatomia del midollo spinale pre-infortunato. Grazie ad una particolare tipologia di stampa 3D, i ricercatori hanno sviluppato impianti di due millimetri in soli 1,6 secondi. Un risultato notevole se confrontato con le diverse ore richieste dalle tecniche tradizionali per realizzare un oggetto molto più semplice.

L’impalcatura funziona come una sorta di ponte che, grazie a minuscoli canali larghi 200 micron (due volte la larghezza di un capello umano), allinea gli assoni rigeneranti da un’estremità all’altra della lesione, permettendo di ripristinare la connessione perduta. Senza una guida, gli assoni tenderebbero infatti a ricrescere in direzione casuale.

Risultati promettenti

I ricercatori hanno inserito negli impianti delle cellule staminali neurali e li hanno innestati in siti di gravi lesioni spinali nei topi. Dopo alcuni mesi, il nuovo tessuto del midollo spinale era completamente rigenerato e collegava le estremità recise. I topi trattati hanno così riacquistato un significativo miglioramento delle funzioni motorie delle zampe posteriori.

Secondo i ricercatori, questi risultati segnano un passo in avanti fondamentale per il trattamento delle lesioni spinali. L’impalcatura non solo fornisce una struttura fisica stabile che supporta l’attecchimento costante degli assoni, ma sembra anche proteggere le cellule innestate dall’ambiente infiammatorio della lesione. Grazie all’ eccellente biocompatibilità dell’impianto, il sistema circolatorio dei topi trattati è stato infatti in grado di penetrare all’interno dell’impalcatura formando reti funzionanti di vasi sanguigni, che hanno aiutato le cellule staminali neurali a sopravvivere.

 

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