nche se diverse soluzioni biomediche rigenerative sono, già da tempo, in fase di sviluppo (spesso grazie al 3D bioprinting), le ossa continuano a rappresentare una sfida in questo campo, in quanto le ossa umane hanno delle proprietà molto particolari e puntuali che le rendono non facilmente sostituibili con altro materiale. Idealmente, le cellule staminali di un paziente sono usate per la crescita di nuove ossa, ma questo richiede tempi molto lunghi e un’impalcatura biocompatibile su misura.
EpiBone, una startup con sede a New York, sta lavorando proprio su un nuovo metodo per la crescita ossea di un paziente, ed ha scoperto una fonte disponibile in abbondanza: il materiale osseo animale.
Dopo il sangue, l’osso è il tessuto più ampiamente trapiantato in tutto il mondo, se pensiamo che solo negli Stati Uniti si svolgono ogni anno circa un milione di interventi chirurgici di trapianto osseo. Si tratta di un settore che vale oltre 5 miliardi di dollari. Se un osso rotto può rigenerarsi abbastanza semplicemente, per un osso distrutto dal cancro, le cose si fanno molto più difficili.
EpiBone ha creato un ambiente in cui le cellule staminali del tessuto grasso del corpo possono far crescere un nuovo tessuto osseo. In poche parole, l’intenzione è quella di costruire un ponteggio stampato in 3D per questo delicato processo, attraverso l’uso di ossa di animali spogliate di tutto il loro materiale cellulare. Dopo un paio di settimane, il nuovo osso dovrebbe essere pronto per l’uso.
EpiBone è stata fondata nel primi mesi del 2013 da Nina Tandon, Gordana Vunjak-Novakovic e Sarindr Bhumiratana ed è la prima azienda al mondo che si occupa della crescita di ossa umane viventi per la ricostruzione dello scheletro.
Ma come funziona l’innovativo processo pensato da EpiBone?
Si parte dalla TAC del paziente, per avere una visione precisa della trapianto osseo necessario e “per calcolare e realizzare un ponteggio personalizzato nella precisa forma 3D dell’osso che vogliamo progettare“, dice Tandon. Poi, viene preso anche un campione di grasso da cui possono estrarre cellule staminali. L‘impalcatura stampata in 3D in materiale osseo animale viene riempita con le cellule staminali e viene, quindi, posta in un bioreattore che simula le condizioni del corpo umano. “A questo punto la temperatura, l’umidità, l’acidità e la composizione dei nutrienti permettono alle cellule staminali di trasformarsi in cellule ossee crescita chiamate osteoblasti, colonizzando l’impalcatura e rimodellandola con tessuto vivente“, spiegano.
Nel corso di tre settimane, il nuovo tessuto osseo – perfettamente adatto per il paziente – è pronto. E poiché l’impalcatura ossea animale viene rimossa, questo impianto viene realizzato completamente con le cellule del paziente e non ha quindi il rischio di essere rigettato.
In teoria, almeno, questo processo dovrebbe funzionare molto bene. Finora, infatti, i test iniziali condotti sugli animali (per lo più sui suini), sono promettenti. “Ma bisogna adesso dimostrare che questo metodo funziona per gli esseri umani“, dice il team EpiBone che spera di iniziare gli studi clinici sugli esseri umani nel corso dei prossimi anni, prevedendo di rilasciare l’innovativa tecnica sul mercato entro otto anni.
Inizialmente, il metodo dovrebbe essere utilizzato per ossa piccole, come zigomi rotti. Un’importante innovazione si affaccia, dunque, sul mercato medicale e a beneficiarne potrebbero essere molte persone: pazienti con difetti del viso congeniti, traumi delle ossa e altre complicazioni potrebbero vivere la possibilità di una vita normale; chirurghi maxillo-facciali e neurochirurghi potrebbero vedere ridursi in modo notevole le complicanze chirurgiche.
Insomma, un grande volo sempre spiegarsi nei cieli della medicina e non vediamo l’ora di raccontarvi i prossimi orizzonti di questo progetto!
credits: 3ders.org
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