Cos'è ingegneria tissutale?

L'ingegneria tissutale è un campo multidisciplinare che applica i principi dell'ingegneria e delle scienze della vita per sviluppare sostituti biologici che ripristinano, mantengono o migliorano la funzione dei tessuti o di un intero organo. In sostanza, mira a creare tessuti funzionali ex vivo (fuori dal corpo) per impiantarli nel paziente, riparando o sostituendo i tessuti danneggiati o malati.

Ecco alcuni concetti chiave nell'ingegneria tissutale:

• Scaffold: Una struttura tridimensionale che fornisce supporto fisico e chimico per le cellule per attaccarsi, proliferare e differenziarsi. I materiali degli scaffold possono essere naturali (ad esempio, collagene, alginato) o sintetici (ad esempio, polimeri biodegradabili). La loro biocompatibilità e biodegradabilità sono cruciali.

• Cellule: Il tipo di cellula appropriato è fondamentale per la rigenerazione del tessuto desiderato. Le cellule possono provenire dal paziente stesso (autologhe), da un donatore (allogeniche) o da linee cellulari. Le cellule staminali sono spesso utilizzate a causa della loro capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule.

• Fattori di crescita: Molecole di segnalazione che influenzano la crescita, la differenziazione e il metabolismo delle cellule. Vengono incorporati negli scaffold o aggiunti al mezzo di coltura per promuovere la rigenerazione tissutale.

• Bioreattori: Sistemi che forniscono un ambiente controllato per la crescita e lo sviluppo dei tessuti in vitro. Regolano fattori come temperatura, pH, ossigeno e nutrienti. La stimolazione meccanica, come la perfusione, può anche essere applicata per imitare le condizioni fisiologiche.

• Vascolarizzazione: La creazione di una rete di vasi sanguigni all'interno del tessuto ingegnerizzato è essenziale per fornire nutrienti e ossigeno alle cellule, nonché per rimuovere i prodotti di scarto. Questo è uno dei maggiori ostacoli nell'ingegneria di tessuti spessi.

Le applicazioni dell'ingegneria tissutale sono vaste e includono:

• Rigenerazione della pelle: Coltivazione di sostituti cutanei per ustioni, ulcere e altre ferite.

• Ingegneria della cartilagine: Riparazione della cartilagine articolare danneggiata dall'artrite o da lesioni.

• Ingegneria ossea: Ricostruzione di difetti ossei dovuti a traumi, cancro o malattie congenite.

• Ingegneria vascolare: Creazione di vasi sanguigni per bypass coronarico, dialisi e altri usi.

• Ingegneria d'organo: L'obiettivo a lungo termine è creare organi completamente funzionali per il trapianto, affrontando la carenza di donatori d'organo.