Cornea, Staminali Umane e Stampanti 3D: nuove “ottiche” di BioMedicina

Una cornea stampata in 3D con un inchiostro di cellule staminali umane: frontiera biomedica e nuove prospettive

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La prima cornea ottenuta con una stampante 3D è realtà. Il bio-inchiostro di cellule staminali umane funziona. La biomedicina che plasma la tecnologia al servizio del corpo umano si avvia verso nuove frontiere che puntano a scenari sempre più rassicuranti per la salute e il benessere dell’ Uomo.

A scommettere sulle biotecnologie applicate al difficile campo dei trapianti di cornea, sempre in sofferenza per scarsa disponibilità di organi, è una ricerca condotta dall’ università britannica di Newcastle. Uno studio che si configura come una vera e propria “prova di concetto” sulla reale fattibilità tecnica dell’ organo e che ha dato risultati strabilianti. Per la prima volta, infatti, è stato prodotto un prototipo di cornea con l’ utilizzo di una moderna stampante 3D. Il pregio della ricerca, però, riguarda non solo lo strumento per la realizzazione tridimensionale del dispositivo biomedico, quanto soprattutto il tipo di inchiostro utilizzato.

Pregi della tecnica utilizzata

Si tratta, infatti, di un bio-inchiostro ottenuto utilizzando le cellule staminali umane. Prelevate dallo stroma, uno degli strati che costituiscono la cornea, di un donatore umano sano, le cellule sono state, quindi, mescolate con due sostanze aggreganti e biocompatibili, l’ alginato e il collagene, di cui lo stroma umano è particolarmente ricco.

Gli autori della ricerca hanno realizzato una miscela di gelatine organiche a partire dai due aggreganti, in cui sono state incluse le cellule staminali corneali umane. All’ interno dell’ ambiente fertile gelatinoso, le cellule staminali hanno trovato le condizioni ottimali per la loro riproduzione, fino ad arrivare alla “ricostruzione” completa della cornea.

Questo mix biotecnologico vero e proprio, oltre che la prospettiva futura di ottenere una cornea on-demand a partire dalle cellule staminali del paziente stesso, è valso agli studiosi  AbigailIsaacson, Stephen Swioklo e Che Connon la pubblicazione della loro ricerca sulla rivista di settore ExperimentalEyeResearch.

Tra le altre cose, la produzione della cornea a partire da staminali umane e con il semplice uso di una stampante 3d è anche time-saving. Lo stampaggio della cornea si è svolto distribuendo l’ inchiostro secondo un pattern di stampa a cerchi concentrici fio ad ottenere la forma programmata. Il tutto è stato realizzato in un brevissimo lasso di tempo: dieci minuti appena per avere un organo biotech pronto.

Perché la cornea è così importante?

Per capire il senso di tale ricerca, basta guardare i dati mondiali sui trapianti di cornea.

La cornea è una membrana trasparente convessa anteriormente, uno dei tessuti più complessi del corpo umano. In sostanza, la cornea è la lente naturale più potente che il nostro corpo umano ha a disposizione ed è la responsabile della messa a fuoco degli oggetti. Da qui, si evince l’ estrema importanza che la cornea riveste  nell’ apparato oculare umano. Nel mondo, si stima che siano almeno 15 milioni le persone che presentano patologie corneali parziali o totali e che necessitino della sostituzione di questa membrana per prevenire o curare la cecità.

La soluzione è il trapianto di cornea. Una soluzione relativamente semplice dal punto di vista tecnico, ma difficilissima nella pratica a causa della scarsità di donatori di questo organo.

Scenari di speranza per il futuro

La penuria di donazioni di cornea rende questa membrana tanto richiesta quanto rara. L’ ambizioso fine dei ricercatori britannici è presto detto. Accertata la fattibilità tecnica, fino ad oggi lo scoglio più duro da superare, il prossimo passo è rendere la nuova cornea disponibile sul larga scala. I ricercatori ne sono convinti tanto da affermare che, con i prossimi perfezionamenti della tecnica, sarà possibile “assicurare in futuro una riserva illimitata di organi”.

Anche se, gli stessi ricercatori vanno cauti sui tempi. “Molti gruppi di ricerca nel mondo  – ha osservato Connon – sono in cerca del bio-inchiostro ideale per rendere questa tecnologia disponibile su larga scala”. Il ricercatore aggiunge che saranno ancora necessari molti anni prima di avere delle cornee stampate pronte per i trapianti veri e propri.

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