Mini-fegati funzionanti stampati in 3D

Un team di ricercatori brasiliani ha creato con successo una sorta di mini-fegati, meglio definibili come organoidi epatici, in grado di svolgere le principali funzioni del fegato come, ad esempio, la produzione di proteine vitali, la conservazione delle vitamine e la secrezione della bile.

Lo studio è stato condotto presso il Centro di ricerca sul genoma umano e sulle cellule staminali (HUG-CELL) ospitato dall’Università di San Paolo (USP) e ha ottenuto risultati molto soddisfacenti rispetto agli studi precedenti , grazie alla combinazione di tecniche della bioingegneria, come la riprogrammazione cellulare e la coltivazione di cellule staminali pluripotenti, e della stampa 3D. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Biofrabrication.

“Devono ancora essere raggiunte altre fasi prima di ottenere un organo completo, ma siamo sulla buona strada per risultati altamente promettenti.” Afferma Mayana Zatz, direttrice del HUG-CELL e autrice dello studio.

Una nuova strategia

Dopo essere state prelevate dal sangue umano, le cellule vengono riprogrammate per regredire ad uno stadio di pluripotenza, caratteristica delle cellule staminali, e successivamente differenziate in cellule del fegato. La parte innovativa dello studio risiede nel modo in cui le cellule sono state incluse nel bioinchiostro utilizzato per la produzione dei tessuti nella stampante 3D.

“Invece di stampare cellule individualizzate, abbiamo sviluppato un metodo per raggrupparle prima della stampa. Questi “grumi” di cellule, o sferoidi, sono ciò che costituisce il tessuto e mantengono la sua funzionalità molto più a lungo. “, ha detto Ernesto Goulart, primo nome nell’articolo.

Esperimenti effettuati in studi precedenti hanno dimostrato che la perdita del contatto e della funzionalità delle cellule tende a verificarsi quando la dispersione nell’idrogel viene eseguita cellula per cellula. I ricercatori hanno quindi evitato un problema affrontato dalla maggior parte delle tecniche di bioprinting dei tessuti umani, cioè la graduale perdita di contatto tra le cellule e quindi la perdita della funzionalità dei tessuti. “I nostri sferoidi hanno funzionato molto meglio di quelli ottenuti dalla dispersione di singole cellule. Come previsto, durante la maturazione, i marcatori della funzione epatica non sono stati ridotti.”, ha aggiunto Goulart.

Mini-fegati in 90 giorni

L’intero processo, dalla raccolta del sangue del paziente alla produzione di tessuto funzionale, richiede circa 90 giorni e in futuro potrebbe diventare una valida alternativa al trapianto di organi. “Nel prossimo futuro, invece di attendere un trapianto di organi, potrebbe essere possibile prelevare cellule dal paziente e riprogrammarle per creare un nuovo fegato in laboratorio. Un altro importante vantaggio è la probabilità nulla di rigetto, dato che le cellule provengono dal paziente.” ha aggiunto Mayana Zatz.