Organi bioprinted '10-15 anni di distanza,' dice avvio rigenerante della pelle

      Gli organi umani potrebbero essere bioprintati per i trapianti entro 10 anni, secondo la startup lituana Vital3D. Ma prima di raggiungere cuori e reni umani, l'azienda sta iniziando con qualcosa di più semplice: rigenerare la pelle del cane.

      Con sede a Vilnius, Vital3D sta già bioprintando i costrutti funzionali dei tessuti. Utilizzando un sistema laser proprietario, l'avvio deposita cellule viventi e biomateriali in precisi modelli 3D. Le strutture imitano i sistemi biologici naturali e potrebbero un giorno formare interi organi su misura per l'anatomia unica di un paziente.

      Questa missione è sia professionale che personale per il CEO Vidmantas Šakalys. Dopo aver perso un mentore per il cancro urinario, ha deciso di sviluppare reni stampati in 3D che potrebbero salvare gli altri dallo stesso destino. Ma prima di raggiungere questo obiettivo, l'azienda ha bisogno di un prodotto commerciale per finanziare la lunga strada da percorrere.

      Questo prodotto è VitalHeal - il primo cerotto bioprintato per animali domestici. I cani sono l'obiettivo iniziale, con applicazioni umane previste per seguire.

      Šakalys chiama il cerotto "un primo passo" verso i reni bioprintati. "Stampare organi per il trapianto è un compito davvero impegnativo", dice a TNW dopo un tour del suo laboratorio. "Tra 10 o 15 anni, e come entità commerciale, abbiamo bisogno di avere prodotti disponibili in commercio prima. Quindi iniziamo con prodotti più semplici e poi passiamo a quelli più difficili.”

      Il percorso può essere più semplice, ma la tecnologia è tutt'altro.

      Il bioprinting va dal veterinario

      VitalHeal è integrato con fattori di crescita che accelerano la rigenerazione della pelle.

      Attraverso la superficie del cerotto, piccoli pori circa un quinto della larghezza di un capello umano consentono la circolazione dell'aria mentre bloccano i batteri. Una volta applicato, VitalHeal sigilla la ferita e mantiene una pressione costante mentre i fattori di crescita si mettono al lavoro.

      Secondo Vital3D, il cerotto può ridurre il tempo di guarigione da 10-12 settimane a solo quattro o sei. Il rischio di infezione può scendere dal 30% a meno del 10%, le visite veterinarie da otto a due o tre e i tempi di intervento chirurgico della metà.

      I trattamenti attuali, sostiene la startup, possono essere costosi, inefficaci e angoscianti per gli animali. VitalHeal è progettato per fornire un'alternativa più sicura, più veloce ed economica.

      Vital3D afferma che il mercato è grande e che i dati supportano la richiesta.

      Il sistema FemtoBrush di Vital3D promette bioprinting ad alta velocità e alta precisione. Credito: Vital3D

      Prospettive commerciali

      Si prevede che il mercato globale della cura delle ferite per animali crescerà da 1,4 miliardi di dollari (1,24 miliardi di euro) nel 2024 a 2,1 miliardi di dollari (1,87 miliardi di euro) entro il 2030, alimentato dalla crescente proprietà di animali domestici e dalla domanda di cure veterinarie avanzate. Vital3D prevede un primo serviceable Addressable Market (ISAM) di €76,5 milioni in tutta l'UE e negli Stati Uniti. Entro il 2027-2028, l'azienda mira a vendere 100.000 unità.

      I cani sono un punto di partenza logico. Le loro dimensioni, i livelli di attività e gli interventi chirurgici aumentano il rischio di ferite. Circa la metà dei cani di età superiore ai 10 anni sono affetti da cancro, aumentando ulteriormente la domanda di cure efficaci per le ferite.

      A € 300 al dettaglio (o €150 all'ingrosso), le patch non saranno economiche. Ma Vital3D sostiene che potrebbero ridurre i costi di trattamento per i proprietari di animali domestici da €3.000 a €1.500. La produzione su larga scala dovrebbe far scendere ulteriormente i prezzi. 

      Dopo i forti risultati nei ratti, le prove sui cani inizieranno questa estate nelle cliniche in Lituania e nel Regno Unito — i mercati pilota di Vital3D.

      Se tutto va secondo i piani, una patch non degradabile verrà lanciata in Europa il prossimo anno. L'azienda passerà quindi a una versione biodegradabile.

      Da lì, l'azienda prevede di adattare la tecnologia per gli esseri umani. L'attenzione iniziale sarà la cura delle ferite per le persone con diabete, il 25% delle quali soffre di guarigione compromessa. Le versioni future potrebbero supportare vittime di ustioni, soldati feriti e altri che necessitano di un restauro avanzato della pelle.

      Fluidi appena stampati in una goccia di bio-inchiostro. Credito: Vital3D

      Vital3D sta anche esplorando altre frontiere mediche. In collaborazione con l'Istituto nazionale del cancro della Lituania, la startup sta costruendo organoidi - mini versioni di organi — per il test antidroga contro il cancro. Un altro progetto coinvolge stent bioprinted, che stanno mostrando la promessa nelle prime prove sugli animali. Ma tutti questi sforzi servono una missione più grande.

      "Il nostro obiettivo finale è quello di passare alla stampa di organi per i trapianti”, afferma Šakalys.

      Organi di bioprinting

      Ingegnere informatico di formazione, Šakalys lavora con le innovazioni fotoniche da oltre 10 anni. 

      Alla sua precedente startup, Femtika, ha sfruttato i laser per produrre piccoli componenti per la microelettronica, i dispositivi medici e l'ingegneria aerospaziale. Si rese conto che potevano anche consentire una bioprinting precisa. 

      Nel 2021, ha co-fondato Vital3D per promuovere il concetto. Il sistema di stampa dell'azienda indirizza la luce verso un bio-inchiostro fotosensibile. Il materiale è indurito e formato in una struttura, con cellule viventi e biomateriali modellati in intricati modelli 3D.

      La forma del raggio laser può essere regolata per replicare forme biologiche complesse-potenzialmente anche interi organi.

      Ma ci sono ancora grandi ostacoli scientifici da superare. Uno è la vascolarizzazione, la formazione di vasi sanguigni in reti intricate. Un altro è la diversa varietà di tipi di cellule in molti organi. Replicare queste sofisticate strutture naturali sarà impegnativo.

      "Prima di tutto, vogliamo risolvere la vascolarizzazione. Poi andremo nella differenziazione delle cellule", dice Šakalys.

      "Il nostro obiettivo è vedere se possiamo stampare da un minor numero di celle, ma cercare di differenziarle durante la stampa in diversi tipi di celle.” 

      In caso di successo, Vital3D potrebbe contribuire ad alleviare la carenza globale di organi trapiantabili. Meno del 10% dei pazienti che hanno bisogno di un trapianto ne riceve uno ogni anno, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. Solo negli Stati Uniti, circa 90.000 persone sono in attesa di un rene — una carenza che sta alimentando un fiorente mercato nero.

      Šakalys ritiene che potrebbe essere solo l'inizio. Immagina la bioprinting non solo la creazione di organi, ma anche l'avanzamento di una nuova era della medicina personalizzata.

      "Può portare molti benefici alla società", dice. "Non solo bioprinting per trapianti,ma anche ingegneria dei tessuti.”

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