Cos'è l'ingegneria dei tessuti

L'ingegneria tissutale, ora collegata al termine medicina rigenerativa, è un settore relativamente nuovo ed emergente delle scienze combinate. Grazie al suo approccio interdisciplinare, che incorpora tutte le specialità della medicina, dell'ingegneria e delle scienze di base, ha portato a ricerche e traduzioni approfondite in medicina in un periodo molto breve. Questo articolo si concentra su ciò che l'ingegneria dei tessuti è, ciò che ha portato alla necessità di ingegneria dei tessuti, il suo stato attuale e la promessa che tiene per il futuro.

Definizione di ingegneria tissutale

Un tessuto è definito come una raccolta o aggregazione di cellule morfologicamente simili in una matrice intercellulare che agisce insieme per svolgere specifiche funzioni mirate. L'ingegneria per definizione è la branca della scienza e della tecnologia che si occupa del design, della costruzione e dell'uso di motori, macchine e strutture. Pertanto, combinando le singole definizioni, l'ingegneria tissutale può essere semplicemente interpretata come la progettazione, la costruzione e l'uso di cellule e matrici intercellulari per eseguire in modo coordinato funzioni specifiche caratteristiche di un tessuto.

Perché è nata l'ingegneria dei tessuti?

Lesioni tissutali, danni o perdite si traducono in una ridotta funzionalità dell'organo associato. La lesione potrebbe essere acuta con conseguente improvvisa perdita di grandi quantità di tessuto o degenerazione cronica con l'invecchiamento. Sebbene la maggior parte degli organi del nostro corpo possiedano capacità rigenerative intrinseche, il loro tasso di rigenerazione non è in grado di gestire danni estesi o ridotto con l'invecchiamento, con conseguente perdita di tessuto. In questi casi, l'unica soluzione per ripristinare la funzione degli organi è la sostituzione del tessuto perso / ferito con tessuto correttamente funzionante. Inizialmente, la sostituzione veniva effettuata ottenendo tessuto in eccesso da un'altra parte dell'individuo ferito o individui idonei immunologicamente (donatori) al fine di prevenire il rigetto o le risposte immunitarie avverse. Tuttavia, in caso di lesioni ripetute o mancanza di donatori corrispondenti, la sostituzione era un problema. L'ingegneria del tessuto è emersa per affrontare questa carenza e il bisogno eterno di tessuti sani in medicina.

Ingegneria del tessuto allora e ora

Agli albori dell'ingegneria dei tessuti, sono state utilizzate matrici di tessuti decellularizzati da cadaveri per fornire supporto e materiale di crescita per cellule seminate, coltivate in colture cellulari. Questo poi si è evoluto fino all'utilizzo di materiali ingegnerizzati, polimeri sintetici, come matrici di supporto per la semina cellulare. La progettazione di polmoni ingegnerizzati, fegati e innesti vascolari è stata studiata usando questa idea. La ricerca nell'ingegneria tissutale si sta espandendo, incorporando lo sviluppo di materiali che trasportano le cellule nei luoghi necessari basati sulla topografia superficiale su nanoscala e lo sviluppo di biomateriali per rilasciare fattori bioattivi per la guarigione e formazione di tessuto. La scoperta delle cellule staminali e il loro potenziale nello sviluppo e nella rigenerazione dei tessuti offrono ulteriori opportunità al settore dell'ingegneria tissutale e della medicina rigenerativa. La perfusione di queste cellule direttamente sull'organo che necessita di riparazione è una strategia, mentre la manipolazione di queste cellule chimicamente o geneticamente è in fase di studio anche la migrazione e la differenziazione in tipi cellulari specifici.

La promessa che il futuro riserva all'ingegneria dei tessuti e alla medicina rigenerativa è evidente dal progresso in molteplici direzioni, coinvolgendo le varie specialità della scienza e dell'ingegneria, dalle cellule staminali prodotte naturalmente ai biomateriali ingegnerizzati e nuove strategie creative per combinare i diversi approcci. Questo rapido progresso dell'ingegneria dei tessuti e della medicina rigenerativa mostra un enorme potenziale per l'assistenza sanitaria, dove in un giorno non troppo lontano nel futuro, non solo le lesioni acute, ma anche le malattie croniche e l'invecchiamento saranno combattute con facilità.