SmarTbioactive peRsonalised and Implantable 3DprinTed scaffold for tendOn regeNEration
Sintesi progetto
Le lesioni traumatiche acute o croniche dei tendini rappresentano un problema clinico di ampia portata nella società moderna, che determina oneri economici importanti per il sistema sanitario, e un sostanziale impatto sulla qualità della vita nei pazienti. Sebbene i dati epidemiologici siano allarmanti, le patologie del tendine e del legamento sono sottovalutate, anche in considerazione del fatto che tali patologie possono causare importanti deficit nel movimento articolare, disabilità e, addirittura, una parziale immobilità per i pazienti. I tendini e i legamenti sono tessuti fibrosi specializzati con specifiche proprietà meccaniche; i tendini collegano i muscoli alla struttura ossea, mentre i legamenti possono essere considerati come un ponte tra le ossa vicine utilizzati per dare una corretta stabilità articolare. Quando i tendini e i legamenti sono soggetti a lesioni, possono guarire spontaneamente ma con una significativa riduzione delle loro proprietà meccaniche. Le terapie ad oggi disponibili sono suture dirette, l'autotrapianto o l’allotrapianto o l’uso di dispositivi protesici. Nuove tecniche di ingegneria dei tessuti, come l'uso di biomateriali biodegradabili come uno “scaffold” per seminare cellule staminali in presenza di fattori di crescita appropriati, sono state utilizzate con un certo successo per promuovere la disponibilità di sostituti del tendine e del legamento. La sfida del progetto TRITONE è quella di sviluppare uno scaffold bioattivo, impiantabile e personalizzato, prodotto con un approccio di stampa 3D combinato all’utilizzo di diversi materiali che sia in grado di riprodurre le caratteristiche biochimiche, meccaniche e topologiche del tendine o del legamento umano usando biomateriali naturali e sintetici (tutti approvati dalla FDA). Questa struttura sarà decorata con biomolecole specifiche che promuovono e guidano la crescita cellulare e la differenziazione delle cellule staminali mesenchimali, e dei loro precursori derivati dallo stesso paziente, verso il fenotipo desiderato. Per garantire l’ottenimento di un costrutto funzionale assimilabile ad un tendine/legamento che possa essere facilmente impiantato come un tessuto autologo, esso verrà coltivato in un bioreattore dinamico in grado di riprodurre le forze meccaniche che agiscono su di esso come nel corpo umano. Le attuali strategie di ricostruzione non riescono a riprodurre l'organizzazione strutturale e funzionale dei tessuti, e delle loro proprietà meccaniche, compromettendo quindi il processo di rigenerazione e determinando una scarsa integrazione ossea e un'alta incidenza di insuccesso dopo le procedure di riparazione chirurgica. La rigenerazione dei tessuti, in contrasto con la semplice riparazione tissutale, dovrebbe consentire il recupero dello stato di salute e dei livelli di attività funzionali pre-malattia. L'approccio TRITONE ridurrà quindi il tasso di ri-rottura e aumenterà la percentuale di successo del trattamento.
Linea di intervento: Linea 1
Costo progetto: euro 900.000,00
Contributo Regione Toscana: euro 798.400,00
Durata: 36 mesi
Coordinatore
- Fondazione Don Carlo Gnocchi
Partecipanti
- Scuola Superiore Sant'Anna
- Istituto di fisiologia clinica – CNR
- Università di Pisa - Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Dipartimento di Farmacia - Prof. Giovanni Vozzi
- AOU PISANA
Costo progetto UNIPI: euro 150.000,00
Contributo Regione Toscana UNIPI: euro 120.000,00