Potrebbe sembrare una favola, quella di un bambino peruviano nato in una famiglia numerosa che studia con grandi sacrifici economici e grazie al suo talento di ricercatore e clinico finisce a dirigere il Department of Urology della Wake Forest School of Medicine in North Carolina. Invece è una storia vera: quella di Anthony Atala, creatore e direttore del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, e forse il massimo esperto mondiale nel campo della sintesi di tessuti e organi sintetici. Atala oggi guida un gruppo interdisciplinare di ricerca all’avanguardia, che solo qualche mese fa ha stupito il mondo accademico e non solo con una performance TED memorabile durante la quale è stato “stampato” in tempo reale un rene impiantabile mediante una avveniristica bioprinter. Il magazine “Pediatria” lo ha intervistato.

Cosa c’è dietro l’angolo nell’ambito dell’Ingegneria tissutale? Lanciamo uno sguardo al futuro: in 10 o 20 anni i trapianti non autologhi saranno solo un ricordo del passato?
Già oggi vesciche, uretre, trachee e vasi sanguigni realizzati mediante tecniche di Ingegneria tissutale sono impiantati in piccoli gruppi di pazienti arruolati in vari trial clinici. Il nostro obiettivo è fare in modo che questi organi siano disponibili per popolazioni più vaste di pazienti, e al tempo stesso aumentare i tipi di organi e tessuti disponibili. Qui al Wake Forest Institute for Regenerative Medicine attualmente stiamo lavorando a tessuti, organi e terapie cellulari per 30 differenti aree del corpo. Un aspetto molto importante della riflessione sul futuro che lei mi chiede è capire che la Medicina rigenerativa non è una singola tecnologia o tecnica. Può consistere nell’iniezione di cellule funzionali in un’area di tessuto danneggiata per stimolarne la rigenerazione e ristabilirne la funzionalità, ad esempio nel caso dell’iniezione di cellule ditessuto muscolare per trattare l’incontinenza urinaria. Può consistere nell’Ingegneria tissutale, che combina materiali naturali e sintetici con cellule specifiche per costruire o “stampare” strutture tridimensionali che supportino le cellule mentre danno vita a tessuti. Può infine consistere nell’utilizzo di fattori di crescita, geni, biomateriali o altri agenti per indurre la rigenerazione o la guarigione. La mia speranza è che attraverso una combinazione di queste tecnologie, in futuro la richiesta di trapianti non autologhi diminuisca drasticamente. Ma fare una previsione temporale precisa per il raggiungimento di questo obiettivo o addirittura per la scomparsa dei trapianti non autologhi è molto arduo.

Quale fonte di cellule ritiene più promettente?
Preferiamo utilizzare cellule dello stesso paziente per evitare qualsiasi rischio di rigetto. Ma stiamo esplorando il potenziale delle cellule staminali del fluido amniotico e della placenta, che mostrano evidenze di proprietà antinfiammatorie e potrebbero dimostrarsi immunoprivilegiate.

E quale materiale le pare più affidabile per gli scaffold, le strutture di sostegno degli organi sintetici?
Determinare il tipo di scaffold più adatto e affidabile per ogni progetto è una scienza a sé. Posso comunque dire che attualmente – oltre a utilizzare materiale naturale come il collagene – stiamo valutando opzioni quali “riciclare” reni scartati per utilizzarli come scaffold e “stampare” strutture di sostegno d’organo.

Modelli computazionali, modelli computerizzati, bioprinter: l’Information Technology salverà la Medicina?A livello generale lascio ad altri la risposta: nel campo della Medicina rigenerativa l’IT è un fattore fondamentale. Per esempio, il nostro progetto di “stampare” organi parte con un modello computerizzato di organo realizzato mediante scan TC e altri tool di imaging. Il modello guida la bioprinter a “stampare” strato dopo strato le cellule e il materiale che le supporta: il risultato è una struttura d’organo che un giorno speriamo potremo impiantare in un paziente.

La sua formazione da urologo pediatrico le “impone” di lanciare un messaggio ai pediatri italiani: perché la ricerca sulla Medicina
rigenerativa è così importante per bambini e adolescenti?
Il senso della Medicina rigenerativa sta nella sua promessa di curare le patologie piuttosto che i meri sintomi. Questo è particolarmente importante nei bambini, perché quando utilizziamo trattamenti pericolosi, troppo impattanti o invasivi (perché sono gli unici disponibili) i nostri piccoli pazienti devono vivere una vita intera con le conseguenze. La nostra ricerca sulla ingegnerizzazione di tessuti di ricambio in laboratorio è nata proprio perché volevamo opzioni di trattamento migliori per i bambini. Per esempio, la procedura standard che prevede l’utilizzo di tessuto dell’intestino per costruire una nuova vescica presenta molti lati negativi, compreso un significativo aumento di rischio di tumore. La nostra preoccupazione per i bambini sottoposti a questa procedura ci ha spinto a chiederci: “È possibile piuttosto creare in laboratorio una vescica di riserva?”. E la risposta è stata “Sì”.