Tessuti e organi danneggiati
da noi si possono riparare

di Paolo A. Netti*

Nel 1931 nel suo articolo ‘Fifthy Years Hence’ pubblicato su The Strand Magazine, Winston Churchill prefigurava che nel futuro sarebbe stato possibile evitare l’assurdità di far crescere un intero pollo per poi nutrirsi del solo petto e ali. La sua visione, inimmaginabile per l’epoca, è oggi una prossima realtà. L’avanzamento delle conoscenze e soprattutto delle tecnologie nel campo della rigenerazione dei tessuti animali e umani in laboratorio potrebbe rivoluzionare il nostro mondo. Difatti, qualche anno fa, la rivista Time annoverava l’idea di generare carne animale per scopi alimentari in laboratorio tra le 10 idee più innovative del momento con alte potenzialità di impattare sulla vita di tutti i giorni. A Londra nell’agosto del 2013, lo chef pluristellato McGeown ha preparato un hamburger da macinato di manzo prodotto in laboratorio. I commenti dei critici culinari Ruetzler e Schonwald sono stati: buona consistenza, carne un po’ troppo magra. Manca di sale e pepe. Un’ottima notizia, insomma, almeno per i vegani. 
Tralasciando l’effetto sulle nostre tradizioni culinarie, e di scenari alquanto inquietanti di catene fastfood dal nome MacInvitro or Frankburgers, vorrei discutere dell’enorme impatto che queste tecnologie possono avere sulla nostra salute e benessere. 

Tutto inizia a Boston verso la fine degli anni 80. I primi esperimenti di replica tissutale, condotti seminando cellule prelevate direttamente da pazienti in impalcature degradabili, dimostrarono la possibilità di rigenerare e/o riparare cartilagini, ossa, pelle. I risultati dell’ingegneria dei tessuti, però, vanno molto oltre i rilevanti successi clinici. La riproduzione di processi di genesi tessutale in laboratorio ha infranto quella barriera, una volta considerata invalicabile, tra mondo biologico e mondo sintetico aprendo a scenari evolutivi nuovi e inimmaginabili. L’interdigitazione tra sintetico e biologico è una rivoluzione concettuale che cambia i paradigmi del benessere, della produzione industriale e dell’intelligenza artificiale.

Questa rivoluzione scientifica e tecnologica non è aliena o distante dalla nostra realtà. A Napoli presso il Centro di Ricerca Interdipartimentale sui Biomateriali (CRIB) della Federico II, da oltre un ventennio un affiatato gruppo di ricercatori ingegneri, biologi, fisici e medici hanno posto le basi per lo sviluppo di tecnologie e processi per la realizzazione di tessuti complessi, umani e animali, in vitro. Nel 2004, questo sforzo è stato riconosciuto dalla comunità europea che ha finanziato un progetto di oltre 6 milioni di euro per la produzione di pellami in vitro nell’ottica di sviluppare processi produttivi sostenibili. I progressi raggiunti hanno consentito di ottenere già dal 2008 in anteprima mondiale il primo pezzo di cuoio completamente ingegnerizzato in vitro. Prendendo anche ispirazione dai nostri risultati, una start up Newyorkese, la Modern Meadows, fondata nel 2011, si propone di raggiungere i medesimi obiettivi nel prossimo futuro. Un piano ambizioso, che è riuscito a raccogliere 53,6 milioni di dollari di finanziamenti pubblici e privati per produrre e commercializzare su larga scala cuoio prodotto senza usare animali. Un piccolo, ma significativo esempio, di come primati di ricerca italiana trovano esiti di sfruttamento commerciale oltreoceano. 

Ad oggi soprattutto grazie all’investimento dell’Istituto Italiano di Tecnologia sul Center for Advanced Biomaterials for Healthcare (IIT@CRIB) a Napoli, siamo tra i pochi laboratori al mondo che hanno sviluppato una libreria completa di diversi tessuti umani ingegnerizzati in laboratorio (intestino, cervello, pelle, fegato, bronchi, cuore, muscolo, connettivo, etc.) funzionalmente, istologicamente e strutturalmente equivalenti ai tessuti nativi. Oltre alla potenzialità di riparare tessuti ed organi danneggiati, questa competenza apre alla opportunità di usare questi tessuti come metodi alternativi alla sperimentazione animale per il testing di farmaci, molecole, cosmetici, nutrienti o potenziali agenti tossici. Utilizzando tecnologie di stampa 3D e circuiti microfluidici è possibile stampare tessuti umani su chip fluidici per la realizzazione di dispositivi Tissue-on-Chip (TOC) che rappresentano la nuova frontiera per lo screening in vitro dell’efficacia di principi attivi. La nostra prospettiva è quella di interconnettere diversi tessuti eterotipici in maniera organica stampando un intero corpo umano su di un circuito fluidico (human body-on-chip) il quale consentirà di interrogare uno o più tessuti contemporaneamente o valutare la risposta a livello locale o sistemico. Ciò porterà innumerevoli vantaggi nell’ottica di riduzione di effetti collaterali di farmaci, ma anche nello sviluppo di terapie personalizzate nei confronti di patologie fortemente debilitanti quali cancro, diabete e disturbi neurologici/cerebrali. 

È di pochi giorni fa la notizia che l’agenzia americana Food and Drug Administration, equivalente alla nostra Agenzia del Farmaco, sta vagliando l’utilizzo di chip contenenti tessuti epatici per valutare la sicurezza tossicologica di farmaci e composti chimici. Ciò con il duplice scopo di ridurre l’utilizzo di cavie e per trovare modelli più affidabili che diano risposte valide sull’interazione di tessuti umani, e non animali, a determinati composti o molecole. Da parte di un’agenzia governativa, questa rappresenta una presa di posizione importante che potrebbe generare una spinta propulsiva determinante verso la ricerca di modelli sempre più complessi di TOC da utilizzare nelle pratiche di laboratorio, cliniche e di ricerca di nuovi farmaci e protocolli terapeutici.

* Università degli Studi di Napoli Federico II
Sabato 29 Aprile 2017, 21:16
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