La protesi che rigenera tendini e legamenti lesionati

Foto di Jenny Hill via Unsplash

Un dispositivo impiantabile che permette di sostituire (prima) e rigenerare (poi) il tessuto di un tendine o di un legamento danneggiato. È la nuova invenzione messa a punto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Bologna: un supporto – tecnicamente noto come scaffold – in grado di riprodurre le caratteristiche meccaniche, morfologiche e fisiologiche non solo del tessuto tendineo o legamentoso, ma potenzialmente anche di quello muscolare e nervoso.

Lo strumento – brevettato dall’Ateneo bolognese – consente di rigenerare un tendine o un legamento lesionato. Dopo essere stato impiantato in corrispondenza dell’area danneggiata, lo scaffold viene infatti colonizzato dalle cellule che riproducono così progressivamente il tessuto nella sua struttura originale. Nella forma messa a punto dai ricercatori, il dispositivo di supporto si degrada naturalmente lasciando così spazio ai tessuti rigenerati. Ma cambiando il materiale utilizzato, è possibile utilizzare la stessa tecnologia anche per produrre protesi non riassorbibili, in grado di sostituirsi definitivamente a tendini o legamenti non più riparabili.

FIBRE NANOMETRICHE
Quello ideato dal gruppo di ricerca bolognese è un dispositivo, ad oggi unico al mondo, basato su un metodo di produzione innovativo. “Per realizzarlo abbiamo utilizzato la tecnologia dell’elettrofilatura – nota come electrospinning – che permette di produrre fibre di diametro nanometrico”, racconta Alberto Sensini, uno dei ricercatori coinvolti. “In questo modo siamo riusciti a realizzare un dispositivo in grado di simulare tutti gli elementi che compongono un tendine o un legamento umano”.

A differenza del tessuto osseo, infatti, la struttura di tendini e legamenti è estremamente complessa, tanto che fino ad oggi nessuno era riuscito a riprodurla in modo così accurato. “La struttura del nostro scaffold riproduce fedelmente quella del tessuto tendineo e legamentoso umano, anche nelle sue proprietà meccaniche”, conferma Sensini. “Essendo poi biocompatibile, biodegradabile e riassorbibile, permette di riparare e ricostruire i tessuti lesionati, ripristinandone l’originale funzionalità”. Uno strumento che, come si può immaginare, potrà rivelarsi particolarmente utile sia in campo chirurgico che nel settore biomedicale.

Fibre nanometriche. Foto di A. Sensini, G. Tozzi. Imaging Competition finalist, Royal Microscopical Society - ToScA 2017, Portsmouth (UK). Si ringrazia lo Zeiss Global Centre dell’Università di Portsmouth per l’acquisizione dell’immagine

UN PROTOTIPO AVANZATO
La tecnologia messa a punto dai ricercatori dell’Università di Bologna è oggi in una fase avanzata di prototipo, anche grazie a collaborazioni con alcuni tra i massimi esperti internazionali nel campo della tomografia a raggi-X, come Gianluca Tozzi, direttore dello Zeiss Global Centre dell'Università di Portsmouth (Regno Unito), e delle colture cellulari, e Gwendolen Reilly dell’INSIGNEO - Institute for In Silico Medicine dell'Università di Sheffield (Regno Unito).

Nei mesi scorsi, lo scaffold è stato presentato al Biovaria di Monaco di Baviera, evento internazionale che riunisce scienziati europei, professionisti del trasferimento tecnologico, investitori e rappresentanti dell’industria biofarmaceutica, ed ha riscosso molto interesse anche al World Congress of Biomechanics di Dublino.

GLI AUTORI DELL'INVENZIONE
Il dispositivo è stato messo a punto all’Università di Bologna da Alberto Sensini, Luca Cristofolini, Juri Belcari e Andrea Zucchelli del Dipartimento di Ingegneria Industriale e da Chiara Gualandi e Maria Letizia Focarete del Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”.

L’invenzione è stata brevettata dall’Università di Bologna con il titolo “Scaffold multiscala gerarchico elettrofilato per la rigenerazione e/o sostituzione del tessuto tendineo/legamentoso e metodo di produzione”.