SPECIALIULISSE

Meno esperimenti sugli animali grazie al bioprinting

OLYMPUS DIGITAL CAMERASPECIALE MAGGIO – Un anno e mezzo fa, il primo trapianto di mani del Regno Unito fece puntare le telecamere sull’ospedale di Leeds in cui era stata eseguita la straordinaria operazione. Sei mesi dopo, l’attenzione si spostò oltre Atlantico, negli Stati Uniti, dove, alla University of North Carolina, un’équipe di medici portava a compimento con successo i primi esperimenti per permettere il trapianto di polmoni anche da donatori deceduti tra le mura domestiche, procedimento fino ad allora impensabile. L’aria residua all’interno dei polmoni umani, si erano resi conto i medici statunitensi, ne permetteva l’asportazione anche dopo la morte clinica del paziente.

Praticamente contemporanea fu la notizia della creazione, alla Princeton University, di un prototipo di orecchio bionico, capace di captare onde radio, rendendo quindi possibile l’ascolto di trasmissioni radiofoniche. Il prototipo di orecchio era l’ultima – e la più eclatante – di una serie di invenzioni venute alla luce dall’unione di elettronica e biologia, grazie al bioprinting, la stampa in 3D di oggetti biologici. Nell’ultimo anno il bioprinting ha fatto passi da gigante: prova ne è l’istituzione, annunciata pochi giorni fa, del primo Master in bioprinting del mondo, alla Queensland University of Technology, in Australia.

La stampa 3D, che usa modelli digitali creati al computer per ricreare oggetti del mondo reale, era riuscita anni fa a produrre oggetti inorganici di varia natura, da giocattoli a gioielli, ad auto ad armi. Ma la produzione di organi artificiali rappresenta una svolta epocale: un conto è creare degli strati di plastica che si sovrappongono assemblandosi; un’altra è creare matrici complesse di cellule e tessuti, che devono essere disposti in particolari configurazioni per funzionare. Tant’è vero che, mentre i primi oggetti inorganici stampati in 3D risalgono agli anni ’90, si è dovuto aspettare il 2010 per avere il primo vaso sanguigno funzionante, prodotto da un’azienda statunitense, la californiana Organovo. “Il processo meccanico non è particolarmente complicato. La parte difficile sono i materiali, che in natura sono biologici”, afferma Mike Titsch, caporedattore di 3D Printer World, la rivista capofila del settore. “Non è come stampare plastica o metallo. La plastica non muore se la lasci su uno scaffale all’aria aperta per un po’ di tempo”.

L’elemento che rende diverso il bioprinting dagli altri tipi di stampa 3D è appunto il tipo di ‘inchiostro’ usato che, nel caso del bioprinting, è un materiale organico, il bioinchiostro. Poiché questo materiale è a tutti gli effetti vivo, necessita di nutrienti, acqua e ossigeno per sopravvivere. Questo ambiente è fornito da un microgel, una gelatina arricchita di vitamine, proteine e altri composti vitali, che viene mischiata alle cellule al gel prima della stampa.

Il vantaggio nell’uso delle stampanti 3D è che, grazie alla loro precisione, possono riprodurre la complessità dei sistemi vascolari, richiesta per il funzionamento corretto degli organi, ed essere programmate per disporre diversi tipi di cellule in strutture tridimensionale. Si stanno già usando queste macchine per creare delle striscioline di tessuti organici e, se la stampa di interi organi umani per trapianti chirurgici dovrà ancora aspettare (l’orecchio bionico, come detto, è solo un prototipo), la tecnologia si sta sviluppando rapidamente. La stampa di organi reali potrebbe portare in un futuro prossimo al loro impiego in test su farmaci e vaccini, e permettere ai ricercatori di consegnare alla storia metodi meno accurati, oltre che controversi dal punto di vista etico, come la sperimentazione animale o i modelli di sintesi.

Come tutte le tecnologie di punta, anche il bioprinting solleva questioni etiche: per esempio, chi controllerà la capacità di produrre i nuovi tessuti e organi di cellule artificiali? Chi assicurerà la qualità degli organi prodotti? Occorrerà attendere che gli organi competenti stilino un regolamento adeguato, e questo processo potrebbe richiedere anni. Secondo Titsch, tuttavia, con gli organi prestampati “se da un lato l’industria si troverà di fronte a obiezioni morali già viste in passato su altre tecnologie, dall’altro la prospettiva di salvare delle vite tenderà a far cadere la maggior parte delle obiezioni”.

Crediti foto: Eva Wolf, Wikimedia Commons

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3 Commenti

  1. “permettere ai ricercatori di consegnare alla storia metodi meno accurati, oltre che controversi dal punto di vista etico, come la sperimentazione animale”
    Magari fosse così semplice.
    Per scoprire qualcosa di nuovo non basta usare le conoscenze acquisite su un organismo per farne una copia approssimativa, dato che sulla copia da noi costruita non scopriremo mai ciò che ancora non sappiamo dell’originale. Sarebbe come pretendere di esplorare l’America sul mappamondo.

    Inoltre le interazioni tra i vari organi di un organismo sono estremamente complesse e non lineari, quindi per avere informazioni predittive sull’organismo bisogna studiare un organismo completo. Completo anche di sistema nervoso, ovviamente.
    Ora se riuscissimo a ricostruire pezzo per pezzo un topo e a farlo identico ad un topo “naturale”, quale problema etico avremmo risolto? Il topo identico al naturale non avrebbe la stessa sensibilità, la stessa intelligenza, la stessa dignità di essere vivente?

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