Università Tor Vergata, risultati positivi da stampa 3D per rigenerare muscoli

Una nuova tecnica di stampa 3D ha dato risultati molto incoraggianti sulla via della rigenerazione del sistema muscolare. La perdita massiccia di muscolo scheletrico, detta Vml (Volumetric muscle loss), è una delle principali sfide cliniche. Distrofie muscolari, grandi traumi dovuti a strappi accidentali o interventi chirurgici, infortuni e incidenti di vario tipo sono tutte situazioni che danneggiano i muscoli. A questa esigenza viene in soccorso la Smte, ingegneria del tessuto muscolare scheletrico.

La nuova tecnica di stampa 3D, la filatura rotante (3DRoWS), è risultata altamente efficiente "nella biofabbricazione di mio-sostituti umani con architetture e funzioni identiche al muscolo nativo – spiega Cesare Gargioli, docente di Biologia applicata presso il Dipartimento di Biologia dell'università di Roma Tor Vergata – In questo lavoro dimostriamo come la tecnica proposta possa essere utilizzata per creare un microambiente che promuove il differenziamento miogenico dei periciti derivati dal muscolo scheletrico umano". I periciti sono cellule perivascolari localizzate intorno i vasi sanguigni e la loro importanza deriva dal fatto che contribuiscono alla corretta struttura e funzionalità dei vasi sanguigni stessi, riporta una nota.

Nello sviluppo della ricerca, il team di scienziati si è avvalso della proteomica, lo studio del proteoma, l'insieme cioè delle proteine prodotte o modificate da un organismo o un sistema biologico. "Il metodo RoWS – chiarisce Gargioli – promuove un incremento delle proteine strutturali della matrice muscolare, oltre ad aumentare le proteine di contrazione rispetto alle colture 3D non stampate. Utilizzando la proteomica ad alta risoluzione, basata sulla spettrometria di massa, abbiamo dimostrato per la prima volta come la stampa 3D abbia un notevole effetto sulla maturazione delle fibre muscolari, rivelando che l'ambiente 3D conferisce un microambiente meno mitogeno" rispetto alle colture 2D standard, "favorendo la formazione di fasci contrattili di miotubi derivati da periciti e, in più, spegnendo l'attività delle molecole di adesione cellulare". Il mitogeno è un fattore di crescita, ossia un segnale extracellulare capace di indurre la duplicazione e la proliferazione cellulare.

"Le indagini in vivo – rimarca Gargioli – dimostrano che il mio-sostituto biofabbricato in 3D è pienamente compatibile con il tessuto muscolare ablato dell'ospite, mostrando la completa integrazione dell'impianto nel muscolo dell'ospite e la rigenerazione di fibre muscolari in un modello murino con perdita massiccia di muscolo scheletrico".

Complessivamente – conclude la nota – i risultati dimostrano che la tecnica di stampa 3D RoWS offre una capacità superiore di controllo del processo di differenziamento miogenico su macroscala e che, con un futuro perfezionamento, può avere il potenziale per essere traslato nella pratica clinica per il trattamento di lesioni muscolari grazie alla stampa 3D di un muscolo umano.