Innovabiomed 2021, il 3 luglio workshop a cura di Fondazione Città della Speranza: impianto biologico 3D per il trattamento dell’ernia diaframmatica congenita

Si terrà sabato 3 luglio dalle 14,00 alle 14,45 all’interno di Innovabiomed 2021 il workshop “Impianto biologico stampato in 3D per il trattamento dell’ernia diaframmatica congenita” a cura della Fondazione Città della Speranza.

Relatori del workshop saranno la Dr.ssa Martina Piccoli, Tissue Engineering Lab dell’Istituto di Ricerca Pediatrica città della Speranza e il Prof. Piero Pavan del Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Padova.

Il progetto mira a riparare un difetto del diaframma che colpisce un neonato ogni 2.500, ovvero un buco da cui gli organi addominali risalgono andando ad occupare lo spazio dei polmoni. Ad oggi, tale malformazione viene riparata con un cerotto di materia plastica molto rigido e spesso accompagnato da rilevanti effetti collaterali. Di qui il progetto di realizzare un biomateriale, che unisca le cellule staminali del paziente con una matrice extracellulare decellularizzata, e di un bio-inchiostro per la stampa 3D di un costrutto poi fatto maturare in un bioreattore appositamente costruito. In tal modo si potrà ottenere un diaframma il più possibile somigliante a quello originale, puntando ad una medicina rigenerativa innovativa sempre più personalizzata.

Il gruppo di Ingegneria Tissutale dell’Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza si sta focalizzando, da qualche tempo, sul trovare una soluzione innovativa per una specifica malformazione neonatale: l’ernia diaframmatica congenita (o CDH). La CDH è una malformazione che ha luogo durante lo sviluppo del muscolo diaframmatico. Nonostante l’avanzamento nelle tecniche e nelle metodiche di trattamento della CDH, il comune utilizzo di impianti sintetici per riparare l’ernia è spesso accompagnato da rilevanti effetti collaterali, quali l’eccessiva rigidezza e il mancato adattamento durante la crescita del bambino, che provocano successivi strappi muscolari e rierniazioni. Negli ultimi anni l’ingegneria tissutale ha portato notevoli miglioramenti nel trattamento dei difetti e delle malformazioni congenite in generale. Sfortunatamente, però, l’applicazione clinica di materiali biologici ottenuti da tessuti diversi da quello muscolare non hanno consentito un netto miglioramento del trattamento della CDH rispetto al comune utilizzo di impianti sintetici. Il nostro gruppo di ricerca ha recentemente dimostrato che l’utilizzo di un impianto biologico ottenuto direttamente dalla decellularizzazione del muscolo diaframmatico migliora notevolmente il trattamento della CDH in un modello animale, evitando che si formino estese cicatrici a carico del diaframma e, di conseguenza, riducendo i casi di recidive. Nonostante questi importanti risultati, questo approccio classico dell’ingegneria tissutale nell’ottica di una traslazione clinicca richiede tempi lunghi di preparazione, dipende dalla donazione di organi e non può essere utilizzato per una produzione su larga scala. Non è quindi semplice pensare alla fabbricazione di un prodotto che sia standardizzato e identico per tutti i pazienti.

Il nostro gruppo di ricerca si propone quindi di sviluppare un inchiostro biologico in cui seminare le cellule che compongono il tessuto in condizioni fisiologiche. Questo bio-inchiostro viene utilizzato per la stampa 3D di un costrutto attraverso una stampante biologica sviluppata a tale scopo. Il costrutto viene poi coltivato e fatto maturare all’interno di un bioreattore appositamente costruito, in modo da ottenere un diaframma che assomigli il più possibile a quello originale. L’obiettivo principale è quello di riuscire ad ottenere un biomateriale specifico per il diaframma, con proprietà biologiche e biomeccaniche adatte alla sua funzione. Ciò renderà la sua produzione di larga scala e sua fabbricazione finemente controllabile e automatizzata attraverso la stampa 3D, puntando ad una medicina rigenerativa innovativa sempre più personalizzata.

Per conoscere il programma completo dell’evento: innovabiomed.it