Questo scienziato vuole stampare cellule umane sulla Stazione Spaziale Internazionale

Un astronauta guarda la Terra attraverso il finestrino della Stazione Spaziale Internazionale, mentre una palla galleggiante di cellule cardiache rotola giù da una stampante 3D. Sembra una visione lontana, ma per Lorenzo Moroni, professore di biofabbricazione di medicina rigenerativa, tra vent’anni sarà una realtà. Per questo motivo, il MERLN Institute for Regenerative Medicine di Maastricht, ispirato alla tecnologia, collaborerà da aprile con le agenzie spaziali ESA e NASA per stampare tessuti umani nello spazio.

Entrando, Moroni parla soprattutto della disposizione dell’ufficio: “Qui si mescolano tutti, dagli studenti del master ai ricercatori senior. È così che nascono le idee migliori”. Moroni da vent’anni si occupa di medicina rigenerativa, ovvero trattamenti mirati alla riparazione delle cellule e delle funzioni di organi e tessuti del corpo umano.

Con le rigenerazioni, puoi pensare alla coda di una salamandra che ricresce. O corna di cervo che tornano ancora e ancora. La rigenerazione avviene anche nel corpo umano. Le cellule nei tessuti muoiono ma si rinnovano anche con nuove cellule. In questo modo il nostro corpo si rinnova completamente ogni sette anni e tutte le cellule vengono sostituite da nuove cellule.

“Qui a Maastricht esaminiamo come le nuove tecnologie possono essere utilizzate per riparare rapidamente organi, ossa o muscoli del corpo umano in caso di danni”, spiega Moroni. “Pensa a riparare ferite profonde o rafforzare il muscolo cardiaco con nuovo tessuto.” Per questo viene stampato materiale biologico, stampa bio, una delle tecnologie più importanti. E secondo Moroni il modo migliore per sviluppare questa tecnologia è a 400 chilometri sopra le nostre teste: sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Come si stampano materiali biologici?

“Non stampiamo con l’inchiostro, ma con un gel pieno di cellule staminali che fuoriescono da una specie di pistola per colla. Queste cellule si adattano al tipo di tessuto che vuoi riparare. Se i vasi sanguigni sono danneggiati in una ferita profonda, noi stampiamo le cellule endoteliali che promuovono la riparazione di quella ferita.Per il muscolo Cuore danneggiato, stampi le cellule staminali che si sviluppano in quelle che vengono chiamate cellule del muscolo cardiaco.Queste cellule possono morire a causa della mancanza di ossigeno.Il tessuto cicatriziale risultante spesso causa un battito cardiaco irregolare che porta a un altro infarto. Se stampi le cellule e ripari il tessuto, puoi ridurre la possibilità di una recidiva.”

Il prossimo passo è testarlo per danni umani minori, come un taglio profondo

Che aspetto ha il tessuto stampato?

“Potrebbe essere un pezzo di tessuto che non è traballante, ma possiamo anche incorporare cellule, ad esempio, in cerotti che vengono applicati a una ferita e quindi aiutano la ferita a guarire”.

Ma queste cellule si attaccano direttamente al tessuto danneggiato?

“Non sempre, hai bisogno di qualcosa chiamato trasportatore per questo. Nei nostri corpi, i tessuti così come le cellule sono costituiti da una struttura proteica, che è dove si depositano le cellule. Per le nuove cellule, imitiamo quella struttura proteica con un gel biodegradabile. Quel gel inizialmente funge da vettore. Per le cellule in cui entriamo. Quando le cellule iniziano a dividersi, costruiscono gradualmente la loro struttura proteica e il nostro gel si degrada. In questo modo, il tessuto può crescere in uno strato di proteine ​​che crescono con esso .”

Questi tessuti stampati sono effettivamente usati per gli esseri umani?

“No, ora possiamo far crescere il tessuto in modo controllato in laboratorio. Il prossimo passo è testarlo per danni minori negli esseri umani, ad esempio una ferita profonda che non guarisce da sola”.

“Cosa è possibile: utilizzare tessuto stampato per testare nuovi farmaci. Funziona molto meglio dei test sugli animali, perché in questo modo si esegue il test utilizzando tessuto umano reale. Ciò fornisce un altro passaggio nell’intero processo di test”.

L’invecchiamento del corpo sta accelerando nello spazio a causa dei raggi cosmici

Perché vorresti stampare nello spazio?

“C’è gravità sulla Terra. Quando stampiamo il tessuto qui, lo facciamo su una superficie piana, perché il gel pieno di cellule cade semplicemente. Questo crea strati nel modo in cui le cellule sono disposte, paragonabili agli strati di uno spekkoek. Quando crescono, lo fanno a strati. Non è così che succede nei nostri corpi. Non c’è gravità nello spazio, quindi puoi stampare in 3D. Questo ci permette di imitare meglio le strutture dei tessuti. Rotondo, angolare, quali cellule dovrebbero essere posizionate dove in struttura proteica, nello spazio abbiamo il controllo su molti più fattori che sulla Terra”.

Che aspetto ha questo arazzo dello spazio?

“potresti sapere Goccioline galleggianti di video clip dalla Stazione Spaziale Internazionale. Possiamo organizzare le goccioline cellulari per mezzo di onde sonore e forze magnetiche, così come sono composte nel corpo. Questo è davvero possibile solo in assenza di gravità”.

Quindi produci fazzoletti nello spazio e poi li riporti sulla Terra?

“No, faremo esperimenti anche lì. La velocità di invecchiamento del corpo aumenta nello spazio perché le cellule vengono danneggiate maggiormente dai raggi cosmici. Se simuliamo i tessuti nello spazio, possiamo rilevare questo danno più rapidamente, mentre sulla Terra dobbiamo aspettare anni per Questo accada. Di conseguenza “Apprendiamo più precisamente come i tessuti crescono e invecchiano. Prendiamo la crescita delle cellule del muscolo cardiaco nel cuore. Queste cellule crescono e si dividono fino a raggiungere l’età adulta, ma poi l’intero processo si interrompe. Perché è così che? Può salvare i nostri tessuti che invecchiamo.

Una persona su cinque muore di malattie cardiovascolari, voglio fare qualcosa al riguardo

Guarderai solo il cuore in questa esplorazione spaziale, perché?

“Beh, è ​​un po’ come il motore del nostro corpo, ma difficilmente sappiamo come ripararsi dopo un infarto, per esempio. Una persona su cinque muore di malattie cardiovascolari, voglio fare qualcosa al riguardo. Mio zio era un cardiochirurgo in Italia E salvare molte vite in questo modo Voglio farlo anch’io, ma poi con i tovaglioli stampati sveliamo processi fino ad allora sconosciuti.

Perché le agenzie spaziali NASA e l’Agenzia spaziale europea sono già coinvolte in questo progetto?

La NASA e l’Agenzia spaziale europea hanno in programma di portare gli esseri umani sulla Luna e su Marte per un lungo periodo di tempo entro dieci anni. Se le persone sono ferite o subiscono altri danni al corpo, non c’è assistenza medica. L’imprinting delle celle può aiutarli a farlo. Inoltre, gli esperimenti che vogliamo fare devono essere eseguiti da astronauti addestrati, quindi ne abbiamo davvero bisogno per rendere questo progetto un successo”.

Hai programmato tu stesso un viaggio nello spazio?

“No, non ancora. Ma se posso, ci andrò sicuramente.”