UNA BIOSTAMPANTE 3D PER ACCELERARE LA RICERCA SUI TUMORI
ENEA ha messo a punto una biostampante in grado di ‘riprodurre’ modelli in 3D di tumori, con l’obiettivo di affinare la ricerca di nuove terapie oncologiche
ENEA ha messo a punto una biostampante a basso costo, in grado di ‘riprodurre’ modelli in 3D di tumori, con l’obiettivo di affinare la ricerca di nuove terapie oncologiche.
La biostampante “low cost” è stata realizzata in collaborazione con l’azienda toscana Kentstrapper Srl, leader nella produzione di stampanti 3D. Il valore di questo progetto risiede nel fatto che si tratta di un adattamento di una tradizionale stampante 3D tale da renderla adeguata alla “biostampa” con materiale organico. Il risultato è davvero interessante: le sue prestazioni sono paragonabili a quelle di una biostampante professionale (ben piu costosa) e permettono di ottenere strutture cellulari tridimensionali con precisione e rapidità di stampa (poche decine di secondi per costrutto).
La via aperta da BioVerve, questo il nome di questo modello di biostampante 3D low cost, offre davvero un grande impulso alla ricerca contro il cancro, che finora poteva contare soltanto sull’accesso a biostampanti 3D professionali, molto più costose e non sempre accessibili a tutti i laboratori di ricerca.
La “biostampa”
La biostampa permette di ottenere sistemi che imitano più da vicino i microambienti umani in vivo. Il bioinchiostro utilizzato per stampare è costituito da cellule viventi, biomateriali biocompatibili e/o biomolecole attive.
Rispetto alle tradizionali culture in vitro, i modelli 3Dbiostampati sono in grado di mimare in maniera più efficace il tessuto umano, sano o patologico, fornendo un modello complementare per studi sugli effetti delle radiazioni e delle terapie chemioterapiche sui tumori.
L’importanza della biostampa 3D nella lotta ai tumori
Attualmente, nonostante gli intensi sforzi dedicati ai test preclinici, molte promettenti terapie faticano a passare con successo dalla fase di laboratorio a quella della pratica clinica. Una spiegazione plausibile della discrepanza osservata tra i risultati ottenuti in fase preclinica e quelli clinicamente riportati potrebbe derivare proprio dalla mancanza di modelli cellulari preclinici in grado di replicare fedelmente la complessità del contesto clinico.
Il microambiente tumorale svolge un ruolo cruciale nello sviluppo e nel trattamento del cancro. Le tradizionali colture cellulari 2D non riescono a replicare completamente il microambiente tumorale completo. Tuttavia, negli ultimi anni, la tecnologia della biostampa 3D è emersa come uno strumento vitale nello studio del microambiente tumorale.
La biostampa 3D è una tecnica di bioproduzione rivoluzionaria che prevede l’impilamento strato per strato di materiali biologici, come cellule e scaffold biomateriali, per creare biostrutture 3D altamente precise. Questa tecnologia consente la costruzione di complessi modelli di tessuti e organi in laboratorio, che vengono utilizzati per la ricerca biomedica, lo sviluppo di farmaci e la medicina personalizzata.
L’applicazione della biostampa 3D ha offerto opportunità senza precedenti in campi come la ricerca sul cancro, l’ingegneria dei tessuti e il trapianto di organi. Ha aperto nuove possibilità per affrontare le sfide biologiche del mondo reale e migliorare i risultati delle cure mediche. L’uso di questa tecnologia all’avanguardia promette progressi significativi nella comprensione della biologia del cancro e nel miglioramento degli interventi medici.
Il vantaggio della biostampa 3D low cost
Sebbene negli ultimi dieci anni ci sia stato un incremento significativo nell’utilizzo di modelli 3D da parte dei ricercatori impegnati nella lotta contro il cancro, l’impatto è stato limitato dai costi elevati delle biostampanti professionali in commercio (tra i 50 e 200 mila dollari).
Ecco, quindi, l’idea di ENEA di trasformare una stampante 3D a basso costo in una biostampante 3D home-made in grado di stampare con ottimi risultati un modello tridimensionale di tumore.
La possibilità di modificare le stampanti 3D non professionali per adattarle ai processi di biostampa è in grado di ridurre in modo considerevole i costi di acquisizione della strumentazione da parte dei laboratori, consentendo l’accesso alla tecnologia da parte di una più vasta platea di ricercatori e, di conseguenza, aprendo la strada a nuove linee di ricerca biomedica”, conclude Francesca Antonelli.
I test contro un tumore pediatrico
I test della biostampante 3D BioVerve by ENEA sono stati realizzati sul più comune tumore cerebrale pediatrico, il medulloblastoma.
Il medulloblastoma è un tumore cerebellare che rappresenta il tumore cerebrale maligno più diffuso nei bambini. La possibilità di intervenire sul tumore attraverso la chemioterapia dipende fortemente dalla presenza e dall’integrità della barriera ematoencefalica, una struttura endoteliale che controlla strettamente la penetrazione nel cervello di molte molecole, compresi gli agenti chemioterapici.
I costrutti che sono stati creati utilizzando la stampa 3D grazie alla nuova stampante realizzata da ENEA includono la barriera ematoencefalica presente nel tumore per testare la penetrazione dei farmaci attraverso di esso.
Ora, grazie alle ottime prestazioni e ai bassi costi garantiti dalla biostampante 3D sviluppata da ENEA, i ricercatori potranno mettere a punto e, soprattutto, testare nuovi approcci terapeutici per migliorare la sopravvivenza dei pazienti affetti da cancro.
fonti: ANSA I Dire I Dovepress
immagine di copertina: particolare della bio stampante 3D BioVerve I foto: ENEA
autrice: Barbara Marcotulli
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