Quando la pelle subisce una ferita, il sangue inizia a coagulare come parte del processo di guarigione. Recentemente, gli scienziati hanno sviluppato un innovativo impianto basato sul sangue che potenzia questo meccanismo per la riparazione di lesioni più estese, come ad esempio le ossa rotte. Il team internazionale di ricercatori dietro a questo impianto lo ha definito “materiale rigenerativo biocooperativo”, poiché utilizza peptidi sintetici per potenziare la struttura e la funzionalità della barriera naturale formata dal sangue durante il processo di coagulazione.
Nei test condotti su ratti, è emerso che questa sostanza, simile a un gel e stampabile in 3D, ha dimostrato un’elevata efficacia nel riparare danni ossei. Se questa tecnologia potrà essere adattata e ampliata per l’utilizzo nell’uomo, potrebbe rappresentare un’enorme opportunità per potenziare i processi di guarigione naturali del corpo.
“La prospettiva di trasformare il sangue delle persone in impianti altamente rigenerativi in modo sicuro ed efficiente è estremamente entusiasmante”, ha dichiarato l’ingegnere biomedico Cosimo Ligorio dell’Università di Nottingham, Regno Unito. Il sangue è un materiale praticamente gratuito e facilmente ottenibile in quantità considerevoli dai pazienti. Un elemento chiave del sangue coagulante è l’emotoma rigenerativo solido (RH), che è stato il fulcro principale della ricerca.
Sono state sviluppate in laboratorio molecole personalizzate chiamate peptidi anfifili (PAs), le quali contribuiscono a guidare e potenziare le capacità naturali dell’RH. Integrando queste molecole nel sangue umano, i ricercatori sono riusciti a potenziare in modo sicuro il processo di coagulazione. Le nanofibre delle PAs si sono legate alla struttura dell’RH, favorendo la formazione di strutture più robuste.
Attraverso l’aggiunta di PAs al sangue animale per creare il materiale, il team è riuscito con successo a riparare piccoli difetti ossei nei cranii dei ratti. Le diverse tipologie di cellule fondamentali per il processo di riparazione, tra cui le cellule stromali mesenchimali, le cellule endoteliali e i fibroblasti, sono state osservate attive all’interno del nuovo materiale impiantabile.
Sfruttando le interazioni non selettive e selettive tra PAs e sangue, il materiale può essere manipolato, regolato meccanicamente e stampato in 3D in modo immediato, come riportato dai ricercatori nel loro articolo pubblicato.
Da tempo gli scienziati sono interessati a sfruttare i processi di riparazione naturali del corpo per migliorare i trattamenti medici, che sia per potenziare il sistema immunitario o per potenziare materiali naturali con componenti sintetici. I nostri corpi sono incredibilmente abili nel riparare lesioni e danni, ma talvolta questi processi possono essere sovraccaricati e diventare meno efficaci con il passare del tempo.
Sebbene sia ancora presto per trarre conclusioni definitive da questa ricerca, che attualmente rappresenta solo un concetto dimostrativo, approcci rigenerativi come questo potrebbero contribuire a mantenere la salute per un periodo più lungo e a contrastare i danni accumulati nel tempo, nonché a migliorare le condizioni croniche.
“Questo approccio ‘biocooperativo’ apre nuove opportunità per lo sviluppo di materiali rigenerativi che sfruttano e potenziano i meccanismi naturali di guarigione”, ha affermato l’ingegnere biomedico Alvaro Mata dell’Università di Nottingham. In altre parole, l’obiettivo di questo approccio è utilizzare i meccanismi rigenerativi evoluti nel corso dell’evoluzione come linee guida per progettare materiali rigenerativi.
Lo studio è stato pubblicato su Advanced Materials.
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