I ricercatori stampano il tessuto in 3D che imita il dotto biliare umano
Un dotto biliare svolge un ruolo cruciale nel corpo, portando la bile dal fegato all’intestino per facilitare la digestione. Il cancro del dotto biliare ha un tasso di sopravvivenza allarmante, e il trattamento richiede che la malattia venga catturata abbastanza presto da rimuovere la parte interessata del dotto biliare. Ma ci sono alcune buone notizie per coloro che soffrono di condizioni del dotto biliare, come i ricercatori della Northwestern University hanno stampato in 3D un mini-tessuto che lo imita.
La ricerca è documentata in uno studio intitolato “Adattamento della nanostruttura e della bioattività di idrogel stampabili in 3D con peptidi auto-assemblati amfifili (PA) per la promozione della formazione del dotto biliare”, a cui è possibile accedere qui . L’autore principale Ming Yan e colleghi hanno stampato in 3D una nanostruttura composta da peptidi anfifili o cellule PA, bioink e del dotto biliare o colangiociti.
“La stampa 3D ha ampliato la nostra capacità di produrre architetture di scaffold riproducibili e più complesse per applicazioni di ingegneria dei tessuti”, afferma l’abstract. “Al fine di migliorare la risposta biologica all’interno di questi scaffold stampati in 3D che incorporano caratteristiche nanostrutturali e / o segnali biologici specifici possono essere un mezzo efficace per ottimizzare la rigenerazione dei tessuti. I peptidi anfifili (PA) sono un versatile biomateriale supramolecolare con caratteristiche nanostrutturali e biochimiche su misura. Le PA sono ampiamente utilizzate nelle applicazioni di ingegneria dei tessuti come l’angiogenesi, la neurogenesi e la rigenerazione ossea. Pertanto, l’aggiunta di PA è una potenziale soluzione che può espandere notevolmente l’utilità degli idrogel di biostampa 3D nel campo della medicina rigenerativa. ”
Le PA e i colangiociti sono stati miscelati con gelatina tiolata a 37 ° C e stampati in 3D a 4 ° C utilizzando un Bioplotter 3D EnvisionTEC , uno dei bioprotettori più utilizzati sul mercato. Il materiale ha mantenuto l’integrità in quanto i bioink sono stampati in filamenti in grado di supportare scaffold multistrato. I ricercatori hanno stabilizzato l’impalcatura reticolando un derivato del glicole etilenico con ioni calcio; la stabilità dello scaffold è stata osservata in coltura per più di un mese ad una temperatura di 37 ° C.
I ricercatori hanno anche esplorato l’uso di un peptide derivato dalla laminina (Ile-Lys-Val-Ala-Val, IKVAV) e l’influenza che la sua inclusione nel bioink avrebbe sulle cellule del dotto biliare. La laminina è una molecola necessaria per l’adesione cellulare, e dopo la biostampa, le cellule del dotto biliare sono rimaste vitali in vitro . La colorazione ha rivelato la formazione di strutture valvolari funzionali a base di cellule della bile; quando coltivate in bioink IKVAV, le strutture hanno mostrato una morfologia potenziata, formando strutture tubulari funzionali.
Questa è la prima volta che un sistema basato su bioink integrato con PA è stato utilizzato per l’ingegneria dei tessuti del dotto biliare. La ricerca mostra molte promesse; i dotti biliari bioprintilati così come i sistemi in vitro creati con i bioink hanno il potenziale per essere utili per la ricerca sul cancro del dotto biliare e per il test dei trattamenti. In questo momento, il cancro del dotto biliare è una grave diagnosi da ricevere, ma la ricerca avanzata che potrebbe essere resa possibile da questo lavoro offre speranza per una migliore comprensione e trattamenti più efficaci.
Come passo successivo, i ricercatori ora vogliono ottimizzare la concentrazione del peptide e testare altre molecole di segnalazione all’interno dei bioink per migliorare la formazione di strutture tubulari funzionali che imitano quelle presenti nel fegato.
Altri autori del documento di ricerca includono PL Lewis e RN Shah.
