Technion: nuovo studio sulla vascolarizzazione dei tessuti prodotti in laboratorio

Technion Haifa siliconwadi

Quando il tessuto umano è danneggiato da un trauma o da una malattia, i chirurghi hanno bisogno di un tessuto sostitutivo per ripararlo. Il tessuto viene solitamente trapiantato da una parte del corpo del paziente a un altro (autotrapianto) o da una persona all’altra (allotrapianto).

Gli autotrapianti possono salvare vite umane, ma sono complicati. L’autotrapianto è doloroso e costoso e può causare infezioni ed ematoma (rigonfiamento solido del sangue rappreso) all’interno dei tessuti.

Il tessuto trapiantato tramite allotrapianto è anche complesso perché il sistema immunitario del ricevente può rigettare il tessuto e l’innesto può trasportare l’infezione o la malattia al ricevente.

L’ingegneria dei tessuti ha lo scopo di rigenerare o sostituire i tessuti danneggiati usando tessuti fatti in laboratorio. Le cellule prelevate dal corpo sono incorporate con biomateriali di scaffold molto porosi, che fungono da modelli 3D che guidano la crescita di nuovi tessuti.

Una dottoranda in ingegneria biomedica presso il Technion di Haifa e i suoi colleghi si stanno occupando dell’ingegneria tissutale di successo.

La dottoressa Shahar Ben-Shaul, lavorando con Shira Landau e Uri Merdler sotto la supervisione della professoressa Shulamit Levenberg, hanno appena pubblicato i loro risultati in un articolo intitolato “Mature vessel networks within engineered tissue promote graft-host anastomosis and prevent graft thrombosis” nell’ultimo numero della rivista scientifica statunitense PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Gli scaffold vengono inseminati con cellule coltivate in vitro per creare tessuti da impiantare o vengono introdotti direttamente nel punto esatto in cui il corpo del paziente è stato danneggiato o malato. I tessuti vengono poi convogliati nella rigenerazione.

La vascolarizzazione dell’innesto – creando vasi sanguigni per portare ossigeno e sostanze nutritive al tessuto rigenerato, è uno dei compiti più difficili prima che questo processo possa riuscire a creare tessuti e organi spessi e trapiantabili.

È stata suggerita una “pre-vascolarizzazione” in vitro dei tessuti ingegnerizzati per promuovere una rapida “anastomosi” (connessione dei vasi sanguigni) tra l’innesto e i tessuti del ricevente. Ma può verificarsi una trombosi (coagulazione o coagulazione) negli innesti.

Ben-Shaul e il suo team hanno cercato di scoprire se il trapianto di vasi artificiali più maturi da integrare con i tessuti del paziente potesse accelerare questo processo senza causare trombosi negli innesti.

Hanno coltivato cellule endoteliali e fibroblasti su scaffold tridimensionali per 1, 7 o 14 giorni, per formare vasi di diverse età.

Il risultato è stato che gli innesti più maturi con reti vascolari complesse che sono cresciute più a lungo nel laboratorio hanno aumentato l’anastomosi dei vasi ospiti dell’innesto e migliorato la penetrazione dei vasi nel ricevente.

I vasi meno maturi hanno avuto meno successo nella combinazione con il tessuto ospite e hanno causato la formazione di un maggior numero di coaguli.

I ricercatori israeliani, come si legge in un comunicato del Technion, hanno spiegato:

“Questi risultati dimostrano l’importanza di stabilire reti vascolari mature e complesse nei tessuti ingegnerizzati prima dell’impianto per promuovere l’anastomosi con l’ospite e accelerare la perfusione di sangue nei tessuti”.

Dopo l’attuale studio sui topi, la dottoressa Ben-Shaul spera di condurre ulteriori studi preclinici che potrebbero portare all’implementazione delle conclusioni dello studio nell’uomo.

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