Isole pancreatiche stampate in 3D per un trattamento più efficace del diabete di tipo 1

Secondo l’OMS, oltre 800 milioni di persone nel mondo soffrono di diabete. Il diabete di tipo 2 può essere prevenuto con una dieta sana e un’adeguata attività fisica, mentre le cause del diabete di tipo 1 non sono ancora state completamente chiarite. Si tratta di una malattia autoimmune che può manifestarsi all’improvviso. Le isole di Langerhans – chiamate anche isole pancreatiche – non riescono più a produrre insulina in quantità sufficiente, pertanto il corpo è incapace di regolare correttamente il livello di zucchero nel sangue. Per contrastare le gravi conseguenze delle fluttuazioni glicemiche, le persone affette da questa malattia devono somministrarsi l’insulina più volte al giorno e monitorare in modo costante la glicemia. Ora, un nuovo approccio potrebbe fornire un rimedio: isole pancreatiche stampate in 3D realizzate con il tessuto dello stesso paziente!

Alcuni scienziati internazionali hanno messo a punto un metodo per produrre isole di Langerhans umane funzionali mediante un processo di stampa 3D. I risultati sono stati presentati a fine giugno al congresso ESOT di Londra. Gli esperti presenti all’evento hanno definito questo approccio “una svolta nella cura del diabete”, poiché le cellule insulari stampate in 3D rappresentano un’alternativa efficace e poco invasiva ai tradizionali trapianti di isole pancreatiche.

Stampa 3D di isole di Langerhans umane

Le isole pancreatiche stampate in 3D sono costituite da un bioinchiostro specifico a base di alginato e tessuto umano decellularizzato proveniente dal pancreas. Grazie al processo di stampa 3D, i ricercatori sono riusciti a creare una struttura densa e porosa. Ciò garantisce un migliore flusso di ossigeno e di sostanze nutritive, favorendo sia la salute delle cellule sia la formazione dei vasi sanguigni, requisiti essenziali per il ripristino della funzionalità dopo il trapianto.

“Il nostro obiettivo era ricreare l’ambiente naturale del pancreas, in modo che le cellule trapiantate potessero sopravvivere e funzionare meglio”, ha affermato il dottor Quentin Perrier, principale autore dello studio. “Abbiamo utilizzato un bioinchiostro speciale che imita la struttura di supporto del pancreas, fornendo alle isole pancreatiche l’ossigeno e le sostanze nutritive di cui hanno bisogno per prosperare”. Ha inoltre spiegato al Sunday Express: “Abbiamo rallentato la velocità di stampa e ridotto la pressione in modo che le cellule non venissero danneggiate“. Era necessaria estrema cautela: “Era come maneggiare il vetro: bisognava procedere con delicatezza, precisione e con i materiali giusti”, ha aggiunto Perrier.

I test di laboratorio hanno dato risultati promettenti. Le cellule insulari stampate in 3D sono rimaste vive e funzionanti fino a tre settimane. La risposta al glucosio è stata migliore rispetto ad altri preparati insulari e le cellule stampate in 3D sono state in grado di rilasciare più insulina. Nel giro di tre settimane, le cellule si sono adattate e hanno migliorato la loro capacità di rilevare e reagire al livello di zucchero nel sangue. Hanno mostrato un tasso di sopravvivenza cellulare del 90%, un forte potenziale per il futuro utilizzo in ambito clinico!

Di norma, i trapianti di cellule insulari vengono effettuati attraverso il fegato. Questo approccio è efficace, ma comporta una notevole perdita di cellule. Inoltre, i pazienti dipendono dalla disponibilità di donatori e la procedura rappresenta una grande sfida a causa dei costi elevati e della complessità dell’intervento. Con le cellule insulari stampate in 3D è diverso. Le cellule prodotte dalla stampante possono infatti essere impiantate sotto la pelle. Ciò richiede solo un piccolo intervento e un’anestesia locale. In questo modo è possibile ridurre il rischio complessivo e, grazie alla procedura minimamente invasiva, i pazienti beneficiano anche di maggiore sicurezza e comfort.

La fine delle iniezioni di insulina?

Il successo delle isole di Langerhans stampate in 3D risiede nel fatto che si comportano esattamente come le loro controparti biologiche. In pratica, rilasciano insulina quando il livello di zucchero nel sangue aumenta e smettono di farlo quando diminuisce. Per questo motivo, i ricercatori hanno utilizzato come modello cellule di Langerhans umane e non hanno sperimentato cellule insulari di maiale come in altri approcci. “Questo è uno dei primi studi che utilizza isole pancreatiche umane reali invece di cellule animali nella biostampa e i risultati sono incredibilmente promettenti“, ha osservato il dottor Perrier. “Ci stiamo avvicinando alla creazione di un trattamento standard per il diabete che un giorno potrebbe rendere obsolete le iniezioni di insulina“.

Resta da vedere se le cellule insulari stampate in 3D sostituiranno effettivamente le iniezioni quotidiane. Tuttavia, non c’è dubbio che si tratti di un passo concreto nella giusta direzione.

Per saperne di più, clicca QUI.

Come valuti il potenziale delle isole pancreatiche stampate in 3D? Lasciaci un commento qui sotto o sui nostri canali Facebook o LinkedIn. Se l’argomento ti interessa, non perderti la nostra pagina esclusiva dedicata alla stampa 3D medica e dentale QUI. Puoi anche trovare tutti i nostri video sul nostro canale YouTube. Per rimanere sempre aggiornato sulle ultime novità del mondo della stampa 3D, iscriviti alla nostra Newsletter settimanale!

*Crediti fotografici: Getty Images