Evitare il rigetto generando nuovi vasi sanguigni in organismi viventi grazie a processi di biostampa in 3D: una strategia innovativa resa possibile da una ricerca realizzata dall'Istituto di tecnologie biomediche del Cnr di Milano (Cnr-Itb) e dalla Fondazione istituto nazionale di genetica molecolare (Ingm).

Per la prima volta, come spiega Roberto Rizzi ricercatore del Cnr-Itb e Ingm e coordinatore dello studio, sono state utilizzate le vescicole extracellulari (microbolle prodotte dalla membrana delle cellule endoteliali, che rivestono l’interno dei vasi e trasportano proteine e acidi nucleici in grado di diffondere istruzioni alle cellule circostanti) come bioadditivo per la generazione di bioinchiostro, cioè l’idrogel utilizzato nei processi di biostampa 3D, che può essere costituito da biomateriali sintetici, naturali o misti. I bioinchiostri in forma di idrogel composti da gelatina metacrilata, addizionati con vescicole extracellulari endoteliali, «hanno garantito una rapida generazione di nuovi vasi sanguigni in modelli animali, sia immunodeficienti che non, impiantati con strutture 3D biostampate».

La ricerca, pubblicata sulla rivista Biofabrication, apre la strada ad applicazioni avanzate di medicina rigenerativa cellulare, garantendo un rapido afflusso di sangue al tessuto trapiantato e garantendo un attecchimento funzionale. «Combinando competenze di biologia cellulare e molecolare con la chimica e l’ingegneria dei tessuti – precisa Rizzi - è stato possibile ottenere strutture vascolari altamente specializzate e funzionali mediante il meccanismo di richiamo, nel sito danneggiato di cellule deputate a formare vasi sanguigni».

Per la prima volta, sottolinea il ricercatore, «abbiamo sfruttato il signaling molecolare, cioè la capacità di impartire istruzioni attraverso l’attivazione di molecole, per modulare il comportamento delle cellule precursori endoteliali, le staminali deputate a diventare endoteliali, dell’organismo ricevente, fino a creare nuovi vasi sanguigni che seguono la geometria delle fibre stampate. La rapida vascolarizzazione di un tessuto ischemico così ottenuta potrebbe esser vitale per pazienti che hanno subito un danno tissutale, ma anche fondamentale per il trattamento di quelle patologie, come il diabete, che presentano marcate disfunzioni endoteliali».

«Lo sforzo maggiore in questo lavoro – aggiunge Claudia Bearzi dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibbc) - è stato fondere due tecnologie, entrambe emergenti nel campo scientifico: le vescicole extracellulari e la biostampa 3D, senza poterci basare su studi precedenti. Ma i risultati – assicura infine - ci hanno pienamente ripagati».