Al Gemelli il progetto STRONG-UR si serve della biostampa 3D per migliorare la medicina rigenerativa

Da quando le moderne tecnologie impiegate nel settore medicale si servono dell’aiuto delle soluzioni di stampa 3D, vengono teorizzati e finanziati sempre più programmi di ricerca volti a migliorare lo stato della salute umana. La biostampa 3D sta senza dubbio trasformando il settore medicale e questo è chiaro a moltissime università italiane che puntano sulla ricerca servendosi delle migliori tecnologie che il mercato mette loro a disposizione.  

Un esempio virtuoso è STRONG-UR, un progetto biennale di Ricerca e Innovazione del Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS finanziato dall’Unione Europea. Con STRONG-UR i ricercatori si pongono l’obiettivo di sperimentare strategie innovative per l’ingegnerizzazione dei tessuti servendosi della biostampa 3D. Il fine del progetto è quello di migliorare il trattamento delle patologie uretrali. Questa condizione comune nell’uomo, spesso causa effetti debilitanti non solo fisici, come insufficienza renale e danni alla vescica, ma anche psicologici come la disfunzione sessuale. Attualmente vi è una forte carenza di tessuti donatori e le attuali modalità di intervento sono limitate, oltre che sprovviste di una standardizzazione comune nelle procedure e di costi elevati.

Il progetto STRONG-UR

La biostampa 3D sarà dunque al centro del progetto STRONG-UR. Prof. Pablo Pennisi, Professore Associato presso l’Università di Aalborg, coordinatore del progetto, ha affermato che:“Stiamo conducendo uno studio completo sulla struttura dell’uretra umana per comprenderne meglio l’architettura e le relazioni funzionali. Sulla base di queste informazioni svilupperemo strategie di biostampa personalizzate per l’architettura e la composizione delle strutture tissutali. Successivamente, valideremo la tecnologia utilizzando modelli in vivo“. La biostampa 3D consentirà di produrre costrutti tissutali personalizzati con composizioni cellulari ottimizzate per struttura e proprietà meccaniche. Il primo anno del progetto verrà dedicato interamente allo studio dei tessuti e questi andranno a comporre poi i materiali che verranno estrusi con la biostampa 3D. 

Per questa particolare tecnologia di biostampa 3D, che verrà impiegata durante il progetto STRONG-UR, si è scelto di servirsi di idrogel dinamici, necessari a mantenere un forte controllo delle caratteristiche meccaniche e biologiche dei costrutti tissutali. Questi, uniti insieme a delle cellule mesenchimali prelevate dal grasso, vengono trasformati in bioinchiostri, che vengono poi estrusi per dare vita ai tessuti organici. L’obiettivo è quello di sviluppare e produrre delle tecnologie replicabili su vasta scala per l’ingegneria tissutale di organi tubulari. Il Prof. Papi sostiene che la loro:“Esperienza nella rigenerazione tissutale e nella progettazione di modelli sperimentali di stampa 3D svolgerà un ruolo cruciale nello sviluppo delle procedure chirurgiche personalizzate richieste per questo progetto, garantendo una rigorosa validazione dei costrutti stampati”. 

I partner coinvolti

Si tratta di una grande iniziativa supportata da un consorzio internazionale composto da 12 partner provenienti da sei Stati membri dell’UE e uno Stato associato. Il progetto coinvolge ricercatori e specialisti in biologia cellulare, biomateriali, stampa 3D e urologia provenienti da istituzioni di alto livello, tra cui l’Università di Aalborg, l’Università di Tampere, l’Università di Ghent e il Centro Medico Universitario di Utrecht. Inoltre, vi partecipano aziende leader nella formulazione di bioinchiostri, produzione di dispositivi medici e gestione regolatoria, come 4Tissue, Wellspect AB, Brinter e Adbioink Biosystem Technology. 

Un contributo fondamentale arriva dal team di ricerca del Policlinico Gemelli, guidato dal Prof. Massimiliano Papi, responsabile del Laboratorio di 3D Bioprinting del Gstep e Professore Associato di Fisica presso il Dipartimento di Neuroscienze. Insieme a lui, la Dott.ssa Dania Nachira, Ricercatrice in Chirurgia Toracica, e il Dott. Ivo Boskoski, Ricercatore in Gastroenterologia, condurranno test in vivo per valutare la compatibilità dei bioinchiostri e la qualità dei costrutti biostampati. Spiega il Prof.Papi: “L’ Università Cattolica realizzerà tramite biostampa 3D delle strutture biologiche sia per riparare lesioni dell’uretra su modelli animali, sia per la ricostruzione completa 3D dell’uretra da trapiantare sempre su modelli animali”.

Prospettive future

Uno degli obiettivi futuri del progetto STRONG-UR è la creazione di una piattaforma di test in vitro per sviluppare modelli miniaturizzati di uretre umane. Questi modelli, destinati a test di laboratorio, permetteranno di studiare nuovi farmaci e trattamenti in modo più efficace e mirato. La possibilità di realizzare modelli personalizzati in base alle esigenze specifiche dei pazienti apre la strada a cure su misura, riducendo progressivamente l’uso di test su animali.

Il progetto sottolinea il ruolo in primo piano dell’Italia nel panorama tecnologico, soprattutto in quello medicale, grazie alle potenzialità offerte dalle tecnologie di stampa 3D. La ricerca scientifica italiana sta guidando l’innovazione medica, aprendo nuove prospettive per trattamenti avanzati e personalizzati. Confidiamo che questo approccio innovativo da parte delle università italiane portarà sicuramente a risultati sorpendenti e rilevanti sia a livello nazionale, che internazionale.

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*Crediti della foto di copertina: Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS