BIOINGEGNERIA E MEDICINA RIGENERATIVA DI FRONTIERA

AL POLITECNICO DI MILANO E A PITTSBURGH, USA

INTERVISTA A MANUELA TERESA RAIMONDI, Ph. D. al Politecnico di Milano, INVENTRICE E SVILUPPATRICE DEI “NICCHIOIDI”

 

di Pia Bassi

         Nel Giugno 2018 al Politecnico di Milano dal 25 al 27 si terrà il “Sesto congresso nazionale Del Gruppo Nazionale di Bioingegneria, il GNB 2018”. Ad annunciarlo è Manuela Teresa Raimondi (immagine a sinistra nella foto di Alberto Majrani), docente del Politecnico di Milano, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica “Giulio Natta”, esperta in nanotecnologie, durante il seminario “Anticipare il futuro: le tecnologie per l’energia, l’innovazione per la salute”, che si è tenuto a Piacenza presso la Fondazione Piacenza e Vigevano, nel contesto della riunione annuale Ugis.

         La Prof. Raimondi ha esordito sottolineando che la bioingegneria, le cellule staminali, le nanotecnologie, sono necessarie per una medicina rigenerativa di frontiera. Ha illustrato il progetto in corso con il Prof, Riccardo Gottardi dell’università di Pittsburgh e finanziato dalla Nasa, per realizzare un esperimento che consenta di fare crescere cellule staminali sulla stazione spaziale internazionale ISS, destinato allo studio del tessuto osseo e cartilagineo. Sembra questa la strada ottimale per combattere la degenerazione di questi tessuti “Un problema fondamentale per la terza età  le cui articolazioni – ginocchia, piedi, spalle, mani, colonna vertebrale – subiscono processi degenerativi causati dall’artrosi, fino all’assottigliamento della cartilagine che serve da ammortizzatore fra le ossa, provocando dolore ed invalidità. Coltivare e fare ricrescere i propri tessuti connettivi per mezzo delle cellule staminali e impiantarle dove necessario, eviterebbe impianti di protesi al titanio che spesso vanno sostituite e non risolvono del tutto il problema. La perdita di contenuto minerale del tessuto osseo, interessa sia i pazienti anziani affetti da osteoporosi, che gli astronauti.

         “Fin da bambina – racconta la Prof. Raimondi – ero interessata alla scienza, ad “indagare”, ed ora con la bioingegneria sto realizzando il mio sogno e sto raccogliendo, con i miei collaboratori, i frutti del mio studio e lavoro. Al congresso verranno presentate molte novità, che saranno anche uno stimolo per gli studenti che dovranno scegliere cosa fare nella vita.

Vi racconto in breve cosa si fa al Politecnico con le cellule staminali prelevate dal midollo osseo in collaborazione con il gruppo del Prof. Remuzzi presso l’I.R.C.S. Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri:  si fanno crescere tali cellule su una apposita struttura tridimensionale disegnata utilizzando un laser.

La scoperta di supporti adeguati  per far moltiplicare le cellule staminali in coltura è importante nel nuovo campo di ricerca, detto della medicina rigenerativa, che ha molte applicazioni importanti e nuove.

E’ già stata realizzata ed impiantata una cornea a vari pazienti che avevano un occhio ustionato. Le cellule staminali dell’occhio sano sono servite a rigenerare la cornea dell’occhio compromesso, con totale recupero della vista. Ci sono voluti venti anni per realizzare un prodotto a partire da queste cellule staminali della cornea, infine ottenuto ed utilizzato con successo e commercializzato dalla casa farmaceutica italiana Chiesi.

Altro successo si è avuto nella ricostruzione di un tubo tracheale ammalato. Quando la nuova trachea bioingegnerizzata con le cellule staminali del paziente è stata rigenerata, si è proceduto al trapianto. L’utilizzo di proprie cellule staminali evita l’uso di farmaci antirigetto necessario nel caso di trapianti da donatori.

         Questa nuova tecnica farebbe compiere un grande passo avanti anche nelle “riparazioni” cardiache. Costruire un cuore artificiale ed impiantarlo è una strada pericolosa perché l’organo cuore necessità di molta energia, avrebbe bisogno di una pila nucleare per il suo funzionamento. Pertanto si sta studiando l’approccio bioingegneristico per risolvere le malattie cardiache, una strada sarebbe quella di ottenere cellule staminali proprie fatte crescere su cuori cellularizzati – ricavati anche dal maiale – che servono da incubatore alla cellule. Medesima metodologia per i reni ed altri organi vitali che la scienza sta esaminando per l’utilizzo di cellule staminali. Questo approccio  del futuro si chiama “rigenerazione in vitro di interi organi”.

         La scienziata evidenzia il problema: è molto difficile mantenere in vita e funzionali le cellule staminali fuori dal corpo umano. Ciò avviene in apparecchi detti bioreattori, dove si coltivano interi tessuti rigenerati con cellule prelevate dal paziente. Le cellule staminali vivono e crescono in tre dimensioni. Crescendo su apposite griglie, si aggregano nelle loro casette o “nicchioidi” costruite in collaborazione con i colleghi fisici Prof. Giulio Cerullo e Roberto Osellame, con laser impulsato a femtosecondi (che consente di fabbricare griglie microscopiche grazie all’assorbimento simultaneo di due fotoni). Si ottengono così nicchie condrali che mantengono vive e staminali le cellule da impiantare in pazienti mirati. Un bel passo avanti per combattere osteoartrosi invalidanti.

I nicchioidi sono stati inventati e sviluppati dalla Prof. Raimondi grazie a due sostanziali finanziamenti pubblici erogati dall’European Research Council o ERC, l’agenzia che fa parte della Commissione Europea e finanza in particolare la ricerca di frontiera in tutti i settori della conoscenza.

         Siamo quindi già a una medicina possibile delle cellule staminali: il congresso di giugno va assolutamente seguito. Moltissime le novità .

 

Per saperne di più: www.gnb2018.polimi.it

www.nichoid.polimi.it

Il Galileo