02/08/2017

Ovaie stampate in 3D per restituire la fertilità

Laronda MM, Rutz AL, Xiao S, Shah RN, et al. A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice. Nat Commun 2017;8:15261. 

Un nuovo studio riferisce sull’utilizzo della stampa 3D per creare un’impalcatura ovarica porosa, seminata con cellule produttrici di uova immature e mostra che, topi infertili, a cui sono stati impiantati ovuli ingegnerizzati, sono poi stati in grado di ovulare e di dare origine a cuccioli sani, in modo naturale.

Si tratterebbe del primo studio a ottenere un tale risultato con l’aiuto della stampa 3D e dimostra che l’utilizzo della tecnologia per ottimizzare l’architettura tridimensionale porosa dell’impalcatura è la chiave del successo dell’impianto.

La ricerca, pubblicata su Nature Communications, è il frutto del lavoro di un’èquipe di ricercatori della Northwestern School of Medicine di Feinberg  e della McCormick School of Engineering di Northwestern in Illinois.

I ricercatori hanno intrapreso lo studio con l’intento di trovare un modo per aiutare le pazienti di tutte le età che subiscono trattamenti e interventi che compromettono la loro funzione ovarica.

Ma l’approccio può rivelarsi utile anche per altre condizioni, visto che le ovaie sane non sono solo importanti per la fertilità, ma producono anche ormoni che innescano pubertà e menopausa.

Nell’articolo si legge che gli attuali approcci, tra cui la fecondazione in vitro (IVF) e i trapianti ovarici, seppur promettenti, non forniscono soluzioni a lungo termine.

Cosi come i vari tentativi di ingegnerizzare le ovaie usando una gamma di biomateriali combinati con follicoli (tasche sferiche all’interno delle ovaie che contengono cellule uovo immature e producono ormoni), ma anche questi hanno avuto un successo limitato.

Gli autori spiegano, quindi, che una delle sfide dell’ingegneria tissutale è quella di sostituire l’ovaio con un altro “bioprotetico” in grado di assicurare la sopravvivenza dei follicoli in un ambiente artificiale.

Infatti, per sopravvivere, i follicoli devono essere tenuti in condizioni particolari nell’ambiente 3D. Ossia, devono rimanere al loro posto e mantenere il contatto con le altre cellule per raggiungere la maturità. Se si muovono troppo liberamente e si diffondono, ciò non accadrà.

I ricercatori hanno, quindi, osservato che la maggiore interazione tra i follicoli e le altre cellule senza che gli stessi potessero migrare liberamente, era ottenibile con l’impalcatura tridimensionale: “Abbiamo potuto costatare che meno i follicoli si diffondevano, maggiori erano le loro possibilità di sopravvivenza e quindi di raggiungere la piena maturazione”, spiegano.

Per stampare l’impalcatura più idonea allo scopo, si sono serviti della gelatina come inchiostro. “Questo materiale è sicuro anche per l’uso negli esseri umani ed è abbastanza rigido per l’utilizzo in chirurgia, così come abbastanza poroso per consentire alle cellule di interagire con il tessuto circostante”, precisano i ricercatori.

Ma l’architettura porosa dell’impalcatura ha fatto molto di più che dare ai follicoli il giusto supporto tridimensionale per le cellule uovo mature e l’ovulazione. Ha, infatti, permesso ai vasi sanguigni di svilupparsi all’interno dell’impianto in modo che gli ormoni liberati potessero entrare nel flusso sanguigno e attivare l’allattamento nei topi femmine.

Di fatto, quando hanno trapiantato le ovaie bioprotesiche in topi sterilizzati chirurgicamente, gli stessi hanno ovulato, si sono accoppiati con successo e hanno dato origine a cucciolate sane che hanno potuto allattare.

In definitiva, lo studio avvicina il giorno in cui potranno essere impiegati impianti a base di materiali bioingegnerizzati invece del trapianto di tessuto da donatore per ripristinare la funzione ovarica negli esseri umani.

Ma per ora il suo contributo principale è quello di aver mostrato il potenziale della stampa 3D come parte di questo futuro viaggio.

N.B. Le news sono un riassunto fedele dell’articolo originale e non riflettono la posizione ufficiale del CNT

 

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