Una ricerca, pubblicata su ‘Biofabrication’, dell’ITB-CNR di Milano e la Fondazione INGM, che hanno sviluppato una strategia per generare nuovi vasi sanguigni in organismi viventi, evitando l’immunorigetto, apre la strada ad applicazioni avanzate di medicina rigenerativa cellulare.
di Piero Mastroiorio —
Uno studio interdisciplinare, pubblicato sulla rivista internazionale Biofabrication, che coinvolge l’ITB-CNR, Istituto di tecnologie biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche, di Milano e la Fondazione INGM, Istituto nazionale di Genetica Molecolare, ha reso possibile lo sviluppo di una strategia per generare nuovi vasi sanguigni in organismi viventi, evitando l’immunorigetto, come spiega il coordinatore dello studio Roberto Rizzi, ricercatore ITB-CNR e INGM: «Per la prima volta 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.».
“Lo sforzo maggiore in questo lavoro 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 ci hanno pienamente ripagati”, dice Claudia Bearzi ricercatrice dell’IBBC-CNR, Istituto di biochimica e biologia cellulare del Consiglio nazionale delle ricerche a proposito dello studio all’avanguardia sulle vescicole extracellulari e la biostampa 3D.
Lo studio apre la strada ad applicazioni avanzate di medicina rigenerativa cellulare, garantendo un pronto nutrimento ematico al tessuto trapiantato e garantendo un attecchimento funzionale, come dice il coordinatore della ricerca: «Combinando competenze di biologia cellulare e molecolare con la chimica e l’ingegneria dei tessuti 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.».
Il momento che stiamo attraversando, segnato dall’emergenza pandemica, ha sollevato la necessità di sviluppare rapidamente competenze innovative nel settore delle biotecnologie, per far fronte alle nuove sfide sociosanitarie «lo studio si inserisce nelle biotecnologie applicate alla medicina con uno sviluppo translazionale, in quanto l’applicazione di questa strategia consentirà un maggiore successo negli interventi di medicina rigenerativa e ricostruttiva», aggiunge Rizzi.
A proposito del ruolo delle vescicole extracellulari nella biomedicina che sta emergendo, sia come marker diagnostico che come veicolo di comunicazione intercellulare «per la prima volta 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», conclude Roberto Rizzi, ricercatore ITB-CNR e INGM.
