Nuova scoperta: la biostampa 3D trasforma la ricerca sui virus respiratori

RomeUn gruppo di ricercatori coreani, guidato dal Professor Sungjune Jung di POSTECH e in collaborazione con l'Istituto di Ricerca Chimica della Corea (KRICT), ha fatto progressi nella creazione di polmoni artificiali utilizzando la tecnologia di biostampa 3D. Questo sviluppo può aiutare i ricercatori a studiare i virus respiratori in modo più efficace. La pandemia di COVID-19 ha evidenziato la necessità di metodi più rapidi e affidabili per testare i trattamenti.

Questa innovativa tecnologia utilizza cellule e materiali per creare tessuti e organi realistici. I polmoni artificiali sviluppati dal team di POSTECH e KRICT hanno tre strati che imitano il tratto respiratorio umano.

• Endotelio vascolare
• Matrice extracellulare
• Epitelio

Questi polmoni artificiali imitano perfettamente quelli umani e contengono le proteine essenziali ACE2 e TMPRSS2. Queste proteine permettono al virus COVID-19 di entrare nelle cellule, rendendo questo modello estremamente utile per lo studio della malattia.

Questo modello si distingue per la sua maggiore durata e prestazioni superiori rispetto alle colture cellulari 2D tradizionali, che si deteriorano rapidamente. Il modello tridimensionale è rimasto stabile per 21 giorni dopo l'infezione, permettendo ai ricercatori di osservare con maggiore precisione i cambiamenti cellulari e le risposte immunitarie. Le osservazioni ottenute corrispondono ai dati reali dei pazienti affetti da COVID-19. Questo modello facilita l'identificazione delle variazioni nell'attività genica, della diffusione del virus e della risposta dell'organismo.

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Il polmone biostampato in 3D può testare l'efficacia dei farmaci con maggiore precisione. A differenza dei metodi tradizionali in 2D, in cui i farmaci vengono somministrati direttamente alle cellule, questa nuova tecnica li fa attraversare prima una barriera tissutale. Ciò imita meglio la somministrazione dei farmaci negli esseri umani, aiutando a valutare l'efficacia, la sicurezza e il dosaggio corretto dei nuovi farmaci.

Il modello di polmone biostampato in 3D può essere utile non solo per la ricerca sul COVID-19. La sua elevata precisione ed efficienza potrebbero accelerare lo sviluppo di trattamenti per diverse malattie polmonari. Gli scienziati possono utilizzare questo modello per testare numerosi farmaci e cure, risparmiando così tempo e denaro nello sviluppo dei medicinali.

Questa tecnologia può ridurre la necessità di test sugli animali, affrontando questioni etiche e fornendo dati più precisi per gli esseri umani. Inoltre, può migliorare le probabilità di ottenere risultati positivi dalle autorità regolatorie e accelerare il processo di immissione di nuovi farmaci sul mercato.

Questo progetto, finanziato dalla National Research Foundation of Korea e dal Korea Health Technology R&D Project, ha mostrato grandi progressi nella ricerca sui virus respiratori. La capacità di testare rapidamente e con precisione nuovi trattamenti in un modello realistico di polmone umano potrebbe aiutarci a prepararci per future pandemie e migliorare le strategie di risposta sanitaria.