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