Gli scienziati dell’Università della California a San Diego hanno stampato in 3D un’impalcatura del midollo spinale che consente alle cellule nervose danneggiate di germogliare e ripristinare la loro funzione.
Finora stiamo parlando solo di ratti, in cui i ricercatori hanno parzialmente ripristinato il funzionamento del midollo spinale. La tecnologia di stampa 3D veloce per creare un’impalcatura di un organo o tessuto e popolarlo con cellule staminali è stata utilizzata per molto tempo. Ti consente di strutturare la crescita delle cellule desiderate in una data direzione e posizione.
Il midollo spinale è una lunga estensione filiforme di cellule nervose – assoni che si estendono da un neurone all’altro. Se danneggiati, gli assoni si intersecano e finora non è stato possibile ottenere la crescita dei processi danneggiati nella giusta direzione. E questo ha reso impossibile ripristinare la funzione fisica, cioè la mobilità.
I ricercatori hanno stampato e impiantato nei ratti due impianti lunghi 2 mm, precedentemente popolati con cellule staminali nervose. Pochi mesi dopo, il nuovo tessuto del midollo spinale è cresciuto completamente attraverso gli impianti e ha collegato le aree danneggiate del cervello. Di conseguenza, il funzionamento delle zampe posteriori è migliorato in modo significativo nei ratti.
L’impianto dell’impalcatura guida essenzialmente la crescita degli assoni attraverso l’area danneggiata, formando la struttura naturale del midollo spinale. È particolarmente importante che i vasi sanguigni siano germogliati nel sito impiantato, cioè si sia formata una nuova sezione della rete circolatoria, che garantisce la sopravvivenza cellulare. E questo punto è sempre stato uno dei principali ostacoli all’impianto di tessuti a lungo termine.
Gli impianti, che possono essere stampati in 3D, sono un complesso di minuscoli canali larghi 200 micron, che è solo 2 volte la larghezza di un capello umano. Una nuova tecnologia sviluppata dagli scienziati consente di stampare un impianto di 2 mm in 1,6 secondi. Le stampanti 3D convenzionali impiegherebbero diverse ore per stampare anche strutture molto più semplici. Ora il processo di stampa è facilmente adattabile alle dimensioni del midollo spinale umano e un tale impianto sarà ideale per l’area danneggiata del midollo spinale di questo paziente.
Al momento, gli scienziati hanno in programma di aggiungere proteine speciali all’impalcatura, che stimoleranno ulteriormente la sopravvivenza delle cellule staminali e la crescita degli assoni. Nella fase successiva, la tecnologia sarà testata su animali più grandi, avvicinando il momento in cui gli impianti 3D potranno essere impiantati nelle persone con la colonna vertebrale danneggiata.