Ernia diaframmatica congenita: tecniche di stampa in 3D con stampante biologica

                                                                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IMPIANTO BIOLOGICO STAMPATO IN 3D PER IL TRATTAMENTO

DELL’ERNIA DIAFRAMMATICA CONGENITA

Responsabile: Dott.sa Martina Piccoli, Tissue Engineering Lab, Istituto di Ricerca Pediatrica città della Speranza

 

L’ernia diaframmatica congenita (o CDH) è una malformazione che ha luogo durante lo sviluppo del muscolo diaframmatico. Nonostante l’avanzamento nelle tecniche e nelle metodiche di trattamento della CDH, il comune utilizzo di impianti sintetici per riparare l’ernia è spesso accompagnato da rilevanti effetti collaterali, quali la limitata elasticità e la mancata crescita insieme al bambino, che provocano successivi strappi muscolari e rierniazioni. Negli ultimi anni l’ingegneria tissutale ha portato notevoli miglioramenti nel trattamento dei difetti e delle malformazioni congenite in generale. Sfortunatamente, però, l’applicazione clinica di materiali biologici ottenuti da tessuti diversi da quello muscolare non hanno consentito un netto miglioramento del trattamento della CDH rispetto al comune utilizzo di impianti sintetici. Il nostro gruppo di ricerca ha recentemente dimostrato che l’utilizzo di un impianto biologico ottenuto direttamente dalla decellularizzazione del muscolo diaframmatico migliora notevolmente il trattamento della CDH in un modello animale, evitando che si formino estese cicatrici a carico del diaframma e di conseguenza limitando i casi di recidive. Nonostante questi importanti risultati, questo approccio classico dell’ingegneria tissutale richiede tempi lunghi di preparazione, dipende dalla donazione di organi e non può essere utilizzato per una produzione su larga scala. Non è quindi semplice pensare alla fabbricazione di un prodotto che sia standardizzato e identico per tutti i pazienti.
Con questo progetto ci proponiamo di sviluppare, a partire dalla matrice extracellulare decellularizzata del diaframma, un inchiostro biologico da miscelare alle cellule che compongono il tessuto in condizioni fisiologiche. Questo bio-inchiostro sarà utilizzato per la stampa 3D di un costrutto attraverso una stampante biologica sviluppata a tal scopo. Il costrutto verrà poi coltivato e fatto maturare all’interno di un bioreattore appositamente costruito, in modo da ottenere alla fine del processo un diaframma che assomigli il più possibile a quello originale. L’obiettivo principale è quello di riuscire ad ottenere un biomateriale specifico per il diaframma e sempre identico, per rendere la sua produzione di larga scala e la fabbricazione del costrutto finemente controllabile e automatizzata attraverso la stampa 3D, puntando ad una medicina rigenerativa innovativa sempre più personalizzata.