L'officina dei ricambi per l'uomo Il futuro? I materiali "intelligenti"

Sembra fantascienza ma fantascienza non è. Siamo ufficialmente nell'epoca post-umana in cui gli organi si stampano in 3D. Anzi, in 4D. Benvenuti nel centro di ricerca Enrico Piaggio dell'Università di Pisa, un'autentica fabbrica dove si costruiscono pezzi di ricambio per il corpo umano. Fegato, cartilagine, ossa, costole, tutto su misura.

La nuova frontiera dell'ingegneria medica si chiama bio printing. Lo scopo è ricostruire, in tutte le scale, gli strati di tessuto umano e ricreare tutta la sua complessità. Nella testina delle stampanti viene inserito un «bio inchiostro», vale a dire un gel biologico arricchito con molecole e cellule prelevate dai tessuti veri e alimentate con sostanze in grado di farle riprodurre. Se la cartilagine è una delle parti più semplici da ristampare perché non è vascolarizzata, nei laboratori di Pisa si va oltre e si riproducono anche lembi di pelle, utili sia per testare farmaci e cosmetici durante le sperimentazioni, sia per riparare parti danneggiate da ustioni gravi. Il metodo per produrre gli organoidi è lo stesso con cui si creano gli hamburger senza carne in vitro, prelevando (con una biopsia) le cellule animali.

Nei prossimi anni dovrebbero arrivare anche i primi risultati sulla retina: al momento uno degli ostacoli da superare riguarda la difficoltà a ricostruire le cellule che traducono gli stimoli nervosi in immagini.

«Stiamo lavorando molto anche sulla stampa 4D - spiega il direttore del centro Arti Ahluwalia - per creare materiali intelligenti in grado di cambiare forma una volta stampati. Penso ad esempio agli organi per i bambini, che devono seguire il loro sviluppo e crescere. Già ora realizziamo mini organi, ad esempio fegato e parti del cervello come la corteccia, utili per studiare la tossicologia e per le sperimentazioni».

I ricercatori di Pisa non sono i soli a realizzare gli organi ma lavorano in un «circuito internazionale» che coinvolge i migliori laboratori del mondo: alla Northwestern university realizzano condotti vascolari, alla Harvard medical shcool valvole cardiache. La ditta statunitense Organovo sta studiando il modo di riprodurre fegati artificiali, stampando, strato dopo strato, gli epatociti e tutte le cellule necessarie a far funzionare l'organo. Uno staff di scienziati israeliani è riuscito a stampare un cuore. Con tanto di battito. Ma le pulsazioni sono ancora troppo deboli perché possa essere applicato al corpo umano.

Un'azienda americana ha presentato le prime «fotocopie» di due bronchi riprodotti con il collagene, il cemento biologico che salda tra loro le parti del corpo umano. E gli scienziati di Houston hanno già realizzato un intero apparato respiratorio.

Dai centri di ricerca sta per arrivare una soluzione anche contro la calvizie: le stampanti 3D della Columbia university hanno riprodotto i follicoli piliferi da cui nascono i capelli umani e, con tutta probabilità, daranno inizio a un nuovo capitolo «estetico».

C'è poi un'altra svolta fondamentale ottenuta al microscopio: la riproduzione del sangue grazie alle cellule staminali. Una «ricetta» che permetterebbe di supplire alla carenza di sacche e di plasma e di superare il metodo, costoso e mai sufficiente, della donazione. Inoltre il sangue coltivato in laboratorio potrebbe essere usato per chi ha gruppi estremamente rari.

Il mondo della scienza sta cercando anche di percorrere la via del bioma batterico intestinale: riprodurlo sarebbe importantissimo per avere sotto mano una sorta di cartina tornasole, diversa da individuo a individuo, che faccia capire come il paziente può reagire a determinati farmaci o a quali malattie è predisposto.