Orecchio stampato in 3D con cellule umane per "riparare" una malformazione: primo intervento al mondo

La paziente è una 20enne del Messico nata con la microtia che ora è entusiasta del suo nuovo orecchio: «Penso che la mia autostima ora aumenterà»

Nata con una malformazione i medici le trapiantano l'orecchio stampato in 3D fatto di cellule umane: è il 1° impianto fatto con tessuti viventi
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Giovedì 2 Giugno 2022, 16:31 - Ultimo aggiornamento: 4 Giugno, 15:12

Una donna di 20 anni nata con un orecchio destro piccolo e deforme ha ricevuto un impianto auricolare stampato in 3D realizzato con le sue stesse cellule. Va avanti così la tecnologia in favore della medicina e questo risulta essere il primo impianto stampato in 3D fatto di tessuti viventi. Per la prima volta al mondo è stata usata la stampa 3D per creare una parte del corpo umano con le cellule del paziente. Il nuovo orecchio è stato stampato in una forma che corrispondeva esattamente all'orecchio sinistro della donna da 3DBio Therapeutics, un'azienda di medicina rigenerativa con sede nel Queens, da come si apprende dal New York Times. Utilizzando questa tecnica il nuovo orecchio, trapiantato a marzo, continuerà a rigenerare il tessuto cartilagineo, conferendogli l'aspetto e la sensazione di un orecchio naturale, ha affermato la società. «Dimostra che questa tecnologia non è più un 'se', ma un 'quando'» dice soddisfatto il Dr. Feinberg co-fondatore di FluidForm, un'azienda di medicina rigenerativa che utilizza anche la stampa 3D. È un primo passo importante per la medicina ma c'è il rischio che i trapianti possano fallire o portare complicazioni di salute impreviste? La sperimentazione clinica, che comprende 11 pazienti, è ancora in corso ed è possibile che i trapianti possano fallire o portare complicazioni di salute impreviste. Tuttavia, visto che le cellule provengono dal tessuto stesso del paziente, secondo 3DBio è probabile che il nuovo orecchio non venga respinto dal corpo.

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Le ricostruiscono l'orecchio con stampante 3D e le sue cellule

La paziente, originaria del Messico, è nata con la microtia, un raro difetto congenito che rende il padiglione auricolare, o la parte esterna dell'orecchio, piccolo e malformato (può anche compromettere l'udito nell'orecchio). La tecnologia di stampa 3D per produrre arti protesici su misura in plastica e metalli era già stata utilizzata,  ma l'impianto dell'orecchio, costituito da un minuscolo globo di cellule raccolte dall'orecchio deforme della donna, sembra essere il primo esempio noto di impianto stampato in 3D fatto di tessuti viventi.  Con ulteriori ricerche, hanno affermato i dirigenti dell'azienda, la tecnologia potrebbe essere utilizzata per realizzare molte altre parti del corpo sostitutive, inclusi dischi spinali, naso, menischi del ginocchio, cuffie dei rotatori e tessuto ricostruttivo per nodulectomie.

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I successi della tecnologia

E la stampa 3D potrebbe persino produrre organi vitali molto più complessi, come fegato, reni e pancreas. «È così eccitante, a volte devo temperarmi un po'», ha detto il dottor Arturo Bonilla, chirurgo ricostruttivo dell'orecchio pediatrico a San Antonio che ha eseguito l'intervento di implantologia della donna. Il processo è stato finanziato da 3DBio Therapeutics, ma il dottor Bonilla non ha alcuna partecipazione finanziaria nell'azienda. «Se tutto va come previsto, questo rivoluzionerà il mondo», ha affermato. James Iatridis, che dirige un laboratorio di bioingegneria della colonna vertebrale presso la Icahn School of Medicine del Monte Sinai. Un grande risultato e le speranze sono altissime. Tuttavia, la parte esterna dell'orecchio è un'appendice relativamente semplice che è più estetica che funzionale, ha affermato il dottor Feinberg di Carnegie Mellon. «Il percorso verso gli organi solidi - come fegato, reni, cuore e polmoni - è ancora lungo. Il solo passaggio da un orecchio a un disco spinale è un salto piuttosto grande, ma ora è piu' realistico», ha detto.

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Ma come funziona il processo di ricostruzione?

Il processo di produzione della stampa 3D crea un oggetto solido e tridimensionale da un modello digitale. La tecnologia generalmente prevede una stampante controllata da computer che deposita materiale in strati sottili per creare la forma precisa dell'oggetto. Il nuovo impianto auricolare di 3DBio Therapeutics integra diverse tecnologie proprietarie, hanno affermato i dirigenti, iniziando con un metodo per trasformare un piccolo campione di cellule di un paziente in miliardi di cellule. La stampante 3D dell'azienda utilizza un "inchiostro biologico" a base di collagene che è sicuro nel corpo e che mantiene tutti i materiali sterili.

L'intervento

La paziente che ha ricevuto il nuovo orecchio è stata la prima ad aver subito un trapianto di successo nell'ambito della sperimentazione clinica guidata dal Dr. Bonilla. Il chirurgo ha iniziato rimuovendo mezzo grammo di cartilagine dal resto dell'orecchio della microtia della donna. Lo ha poi spedito, insieme a una scansione 3D del suo orecchio sano, da San Antonio all'edificio 3DBio a Long Island City, nel Queens. Nella struttura, i condrociti del paziente, cellule responsabili della formazione della cartilagine, sono stati isolati dal campione di tessuto e cresciuti in un impasto di nutrienti brevettato, che prolifera in miliardi di cellule. Le cellule viventi sono state quindi mescolate con l'inchiostro biologico a base di collagene dell'azienda. Il collagene è stato inserito attraverso una siringa nella bio-stampante 3D specializzata, che ha spruzzato il materiale da un ugello in un flusso costante e sottile, sfrecciando intorno per creare una piccola forma oblunga che era una replica speculare dell'orecchio sano del paziente . L'intero processo di stampa è durato meno di 10 minuti. La forma dell'orecchio stampata è stata quindi racchiusa in un guscio protettivo biodegradabile e spedita durante la notte in celle frigorifere al dottor Bonilla che ha quindi impiantato l'orecchio sotto la pelle della paziente, appena sopra la sua mascella. Quando la pelle è stata tesa attorno all'impianto, è emersa la forma di un orecchio.

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La microtia, cosa è

Circa 1.500 bambini nati negli Stati Uniti ogni anno hanno microtia o una condizione correlata, l'anotia, in cui manca l'intero orecchio esterno. La sperimentazione clinica finora ha incluso 11 volontari, di età compresa tra 6 e 25 anni, che saranno seguiti per cinque anni per valutare la sicurezza a lungo termine e gli esiti estetici. Un'altra opzione per la ricostruzione della microtia - che viene spesso eseguita quando i pazienti sono giovani in modo che non siano soggetti a bullismo o derisione quando iniziano la scuola - richiede un intervento chirurgico ospedaliero per prelevare la cartilagine dalle costole del paziente, che viene quindi scolpita in una forma approssimativa di l'orecchio, disse il dottor Bonilla. Ma la nuova procedura può essere eseguita in poche ore e fuori dall'ospedale. 3DBio non ha specificato quanto costerà l'impianto, ma una portavoce ha affermato che il prezzo sarebbe in linea con il costo dell'attuale standard di cura. «Ho sempre sentito che l'intero mondo della microtia stava aspettando una tecnologia in cui non saremmo dovuti entrare nel torace e i pazienti sarebbero guariti da un giorno all'altro», ha detto il dottor Bonilla.

Come sta la paziente

La paziente, Alexa, che ha chiesto di essere identificata solo per nome per motivi di privacy, si è detta entusiasta del nuovo orecchio, anche se era ancora coperto da una benda. Sebbene molti bambini con microtia siano presi in giro dai loro coetanei, il che può portare a ansia, depressione e ostilità, Alexa ha detto che non ne è mai stata molto infastidita fino all'adolescenza, quando è diventata più consapevole del suo aspetto. «Ti preoccupi un po' di più della tua immagine quando sei un'adolescente», ha detto. «Alcune persone hanno detto cose che non carine e ha iniziato a darmi fastidio». Per non far notare il suo difetto Alexa teneva sempre i capelli lunghi sciolti affinché questi coprissero l'orecchio mancante. Ma ora la ventenne ha detto che non vede l'ora di divertirsi con i suoi capelli, di rimetterli in una treccia o di una crocchia. «Penso che la mia autostima aumenterà», ha detto.

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