L'intestino artificiale dovrebbe limitare gli esperimenti sugli animali

Nel laboratorio vengono preparate le cellule. (HSKL/Lukas Mohr)

Indispensabile per i ricercatori è la camera bianca ben attrezzata presso la sede di Zweibrücken. (HSKL/Rainer Lilischkis)

Gli esperimenti sugli animali sono spesso indispensabili quando si tratta di ricerca medica. Se riuscissimo a coltivare organi funzionanti in laboratorio, si potrebbe ridurre significativamente o addirittura eliminare del tutto i test sugli esseri viventi. Questo approccio è alla base del progetto "Ingegneria tissutale di tessuti in idrogeli complessi mediante stimolazione elettrica e magnetica tridimensionale" dell'Università di Kaiserslautern. I ricercatori riceveranno finanziamenti di un milione di euro dalla Fondazione Carl Zeiss.

L'ingegneria tissutale (costruzione o coltivazione di tessuti) di tessuti e organi complessi e completamente funzionanti rappresenta una sfida della medicina rigenerativa. Con le tecniche di stampa 3D è già possibile generare strutture che almeno morfologicamente somigliano a quelle degli organi. Oggi è possibile combinare cellule e biomateriali e stamparli strato dopo strato per produrre parti biomediche con le stesse caratteristiche dei tessuti naturali. Tuttavia, il processo di stampa sottopone le cellule a uno stress enorme, molte non sopravvivono alla procedura. "Nel nostro progetto si adotta un approccio più delicato, che permette di influenzare miratamente la crescita cellulare sotto l'azione di campi magnetici ed elettrici", informa la professoressa Monika Saumer dalla sede di Zweibrücken dell'Università di Kaiserslautern, che collabora con altre nove gruppi di lavoro a questo progetto fortemente interdisciplinare. I ricercatori svilupperanno un sistema micro-elettro-meccanico (MEMS), in cui combinando micro e nano-componenti si generano campi elettrici e magnetici complessi tridimensionali di diverse intensità, che possono agire sulle cellule.

"Portiamo un idrogel, un prodotto simile alla gelatina, in un contenitore con cellule vive. I campi elettrici e magnetici che utilizziamo per controllare la crescita delle cellule sono presenti anche in natura. Il nostro obiettivo è che le cellule nervose e muscolari impiegate, o i loro precursori, si orientino correttamente dal punto di vista istologico e si uniscano formando un'unità tissutale funzionante", afferma la prof.ssa Saumer. "Dalla letteratura e dai nostri studi conosciamo le grandezze degli campi elettrici e magnetici che influenzano la crescita cellulare. Ora dobbiamo trovare la combinazione ideale di intensità del segnale e frequenza." Alla fine si vuole ottenere un pezzo di intestino funzionante. Il tessuto intestinale potrà poi essere usato per test di farmaci o per studiare gli effetti di nutrienti. In questo modo, si ridurranno o addirittura si elimineranno gli esperimenti sugli animali. "Forse tra cinque anni saremo in grado di effettuare i primi test di farmaci", osserva la prof.ssa Saumer. Già ora nel progetto sono coinvolte due aziende del settore farmaceutico. È anche possibile, a lungo termine, usare l'intestino come tessuto sostitutivo di una parte intestinale malata o mancante nel corpo umano, secondo Saumer.

Il progetto presso l'Università di Kaiserslautern inizia il 1° aprile, con l'assunzione di cinque nuovi collaboratori. Oltre al finanziamento della Fondazione Carl Zeiss, l'Università di Kaiserslautern sostiene il progetto con 150.000 euro. Il periodo di finanziamento è di tre anni.

Informazioni sulla Fondazione Carl Zeiss

La Fondazione Carl Zeiss si propone di creare spazi per scoperte scientifiche rivoluzionarie. In qualità di partner di eccellenza nella scienza, sostiene sia la ricerca di base che quella applicata, nonché l'insegnamento nei settori STEM (matematica, informatica, scienze naturali e tecnologia). Fondata nel 1889 dal fisico e matematico Ernst Abbe, la Fondazione Carl Zeiss è la più antica fondazione privata in Germania dedicata al sostegno scientifico. È proprietaria esclusiva della Carl Zeiss AG e della SCHOTT AG. I suoi progetti sono finanziati dai dividendi delle due aziende fondatrici.