Il Messaggero, 24 aprile 2019
Gli organi in 3D
Si stampano, si coltivano, si costruiscono, si rigenerano, si riadattano e si riciclano. Nei laboratori di tutto il mondo si lavora senza sosta per garantire all’uomo organi di ricambio quando quelli originali si danneggiano. Il sogno è quello di mettere in piedi vere e proprie fabbriche di organi per un futuro senza più lunghe liste d’attesa. Una vera e propria svolta che oggi sembra essere più vicina. È recentissimo l’annuncio da parte di un gruppo di ricercatori dell’Università di Tel Aviv in Israele di aver, per la prima volta, stampato in 3D un mini-cuore umano completo di vasi sanguigni. Non è ancora pronto per essere trapiantato perché non può battere e quindi non è in grado di pompare il sangue. Ma è un passo in avanti importantissimo. Ora, gli scienziati del VA Ann Arbor Health Care System nel Michigan stanno sviluppando un polmone artificiale stampato in 3D che potrebbe essere destinato a pazienti con gravi disturbi respiratori.
IL RISULTATO
Il mini-cuore, descritto sulla rivista Advanced Science, è stato realizzato a partire da cellule estratte dal tessuto adiposo umano: queste cellule sono state riprogrammate per essere trasformate prima in staminali e poi in cellule cardiache. Sempre con la stampante e usando il materiale acellulare del tessuto adiposo si è poi fatto il resto: i vasi sanguigni e la matrice di rivestimento dell’organo. Questo approccio garantisce che possa essere evitato il rigetto. Il passo successivo sarà coltivare i cuori stampati in laboratorio e insegnare loro a comportarsi come tali. Lo stato attuale dell’organo ottenuto può infatti essere paragonato al cuore di un embrione.
«Le cellule devono formare una capacità di pompaggio. Attualmente possono contrarsi, ma abbiamo bisogno che lavorino insieme», spiega Tal Dvir, il professore che ha guidato la ricerca. Una volta raggiunto questo obiettivo, gli scienziati pianificano di trapiantare i cuori in conigli e topi. «Forse tra 10 anni – prospetta lo scienziato – ci saranno stampanti di organi e probabilmente professionisti tipografi dedicati, nei migliori ospedali di tutto il mondo».
L’idea degli israeliani non è del tutto nuova. Lo scorso anno un gruppo di ricercatori dell’Università di New Castle, nel Regno Unito, ha stampato in 3D una cornea, utilizzando uno speciale bio-inchiostro fatto di cellule staminali umane e sostanze aggreganti. I risultati sono stati accolti con grande entusiasmo dalla comunità scientifica internazionale. Grandi progressi sono stati registrati anche nel riadattamento degli organi di animali. Sono i cosiddetti xenotrapianti, una strada studiata da molti anni ma che ora sembra più concretamente realizzabile grazie alla scoperta di nuovi approcci che dovrebbero annullare il rischio di trasmissione di malattie virali dall’animale all’uomo.
A Cremona Cesare Galli, massimo esperto italiano in clonazione e uno degli scienziati che ha lavorato con il papà della pecora Dolly, ha messo su una vera e propria fabbrica di cloni da usare per i trapianti. È qui infatti che si lavora alla clonazione di maiali utili per ottenere organi per gli esseri umani. Gli organi di questi animali vengono riadattati all’uomo grazie all’utilizzo della Crispr, una tecnica di manipolazione più comunemente conosciuta come editing genetico. «Cerchiamo di creare maiali i cui organi possono essere trapiantati negli umani senza il rischio di rigetto», spiega Galli. La prima sperimentazione sull’uomo in Europa riguarda le isole pancreatiche: vengono prelevate da maiali clonati e geneticamente modificate. «Il piano è quello di impiantare sottocute le isole pancreatiche – precisa Galli – in una sorta di scatoletta. In questo modo i pazienti diabetici riceverebbero un aiuto per produrre più insulina».
IL FUTURO
Ma non è che l’inizio. «Vogliamo utilizzare organi salvavita, come il rene e il cuore, anche se le criticità sono ancora tante», aggiunge. Molto promettente è anche l’approccio che consiste nel coltivare gli organi in provetta utilizzando solo cellule staminali. Oggi si costruiscono arterie e vene e si sta provando con la vescica. Siamo ancora lontani, quindi, da organi complessi come il rene. Discorso simile per il fegato: ad oggi sono stati sviluppati solo organoidi, cioè piccoli abbozzi di tessuto epatico. C’è poi tutto un filone di ricerca sulla rigenerazione interna, ovvero l’inserimento di piccoli pezzi di RNA (l’acido ribonucleico) nell’organo danneggiato in modo da indurne la sua riparazione.
Risultati molto concreti si stanno invece registrando sul fronte degli organi meccanici da considerarsi temporanei. Circa un anno fa all’Ospedale Bambino Gesù di Roma una bambina di soli tre anni, affetta da una grave cardiomiopatia, è stata sottoposta a un intervento in cui il suo cuore è stato sostituito da un supporto tecnologico grande quanto una batteria stilo. Un piccolo aggeggio di lunga durata per tutti quei piccoli pazienti in attesa di un organo compatibile per poter eseguire un trapianto completo. Infine, ci sono alcuni laboratori che stanno lavorando al riciclo di organi. Cioè alla riparazione di quelli danneggiati che, ad oggi, vengono scartati ed esclusi dai trapianti. Negli Stati Uniti sono stati aperti i primi centri di riparazione di polmoni e reni.