Sembra quasi un racconto fantasy in stile ‘Cuore d’inchiostro’. I ricercatori del Mass General Brigham insieme a un gruppo di colleghi hanno sviluppato un approccio non invasivo per manipolare l’attività del tessuto cardiaco. Come? Utilizzando la luce per stimolare un inchiostro innovativo incorporato in un tessuto biostampato. Obiettivo, mettere a punto una tecnica che – utilizzando questo speciale inchiostro – possa essere utilizzata per rigenerare il cuore.
Le loro scoperte sui modelli preclinici, descritte di recente su ‘Science Advances’, mostrano il potenziale trasformativo di questa nuova tecnologia per controllare i tessuti elettricamente attivi.
La scoperta
“Abbiamo dimostrato per la prima volta che con questo inchiostro optoelettronicamente attivo, possiamo stampare degli scaffold che consentono il controllo remoto dei tessuti cardiaci ingegnerizzati“, ha affermato l’autore corrispondente dello studio Y. Shrike Zhang, della Divisione di Ingegneria in Medicina presso il Brigham and Women’s Hospital e fondatore del sistema sanitario del Mass General Brigham. “Questo approccio – spiega lo scienziato – apre la strada alla stimolazione luminosa non invasiva, alla rigenerazione dei tessuti e alle capacità di integrazione dell’ospite nella terapia cardiaca”.
La stampa 3D
Pensiamo al sogno di ‘riparare’ il cuore ferito da un infarto. In medicina rigenerativa i tessuti biostampati in 3D, composti da cellule e altri materiali compatibili con l’organismo, sono studiati da tempo per la loro potenzialità di riparare il tessuto cardiaco danneggiato. Ma la maggior parte di questi tessuti non è in grado di generare l’attività elettrica necessaria per la funzione cellulare.
I medici allora devono affidarsi al posizionamento invasivo di fili ed elettrodi per controllare l’attività cardiaca, il che però può danneggiare i tessuti. Zhang e i suoi colleghi hanno affrontato questa limitazione inettando nel tessuto biostampato questo speciale inchiostro “optoelettronicamente attivo”, che può essere stimolato a distanza dalla luce per generare attività elettrica nei tessuti. Risultato? I nuovi tessuti ingegnerizzati possono sincronizzarsi e accelerare la frequenza cardiaca, quando sono stimolati dalla luce. Ma questo, per il momento, è stato dimostrato solo nei modelli preclinici.
Le prospettive
“Ora che abbiamo stabilito la prova di concetto per questa tecnologia, stiamo spostando i nostri sforzi verso la comprensione di come favorire la rigenerazione tissutale a lungo termine e integrarla perfettamente nella biologia del cuore”, ha concluso Zhang. Insomma, siamo all’inizio di una strategia che promette riparare il muscolo cardiaco dall’interno, grazie all’inchiostro attivato dalla luce.
