Gli scienziati dell’Oregon stanno stampando in 3D la strada verso un futuro più sano per tutti noi

Le cellule di Haylie Helms sono attaccate al lato di una bottiglia di plastica trasparente come migliaia di cirripedi invisibili.

"Se le metti in una di queste fiaschette e dai loro i giusti [nutrienti], le cellule continueranno a crescere e si diffonderanno sulla plastica," spiega mentre inizia a picchiettare la bottiglia con il lato del palmo.

Il liquido rosa poco profondo nella bottiglia si increspa sotto l'impatto. Quando le cellule si allontanano lateralmente, il liquido diventa leggermente torbido. Helms trasferisce la soluzione in una provetta e la centrifuga in una centrifuga.

Il pellet sul fondo di questa provetta contiene circa 1 milione di cellule tumorali della prostata.

Brandon Swanson/OPB

Quando esce, il liquido è di nuovo limpido e c'è una leggera macchia biancastra sul fondo del tubo.

"Quindi non è il più facile da vedere, ma... c'è un piccolo grumo lì in basso", dice. "Ci sono circa un milione di cellule in quel piccolo pellet."

Le cellule sono i minuscoli elementi costitutivi della vita e sono fondamentali per il lavoro all'avanguardia del ricercatore dell'Oregon Health and Science University in un campo della scienza medica chiamato biofabbricazione: essenzialmente costruire con la biologia. Uno degli obiettivi a lungo termine della biofabbricazione è la creazione di organi umani trapiantabili.

Nel corso di molti mesi, Helms ha sviluppato un modo per stampare in 3D singole celle. È una tecnica che può avvicinare il campo a questo obiettivo.

Haylie Helms, ricercatrice dell'OHSU, prepara le cellule tumorali della prostata per la stampa.

Brandon Swanson/OPB

"Un po' come funziona una stampante a getto d'inchiostro: hai tutti i tuoi colori diversi. Posso semplicemente inserire diversi tipi di cellule in ciascuno dei canali", afferma.

La stampante che usa per il suo lavoro è prodotta commercialmente, ma quello che ci fa - stampare una minuscola cellula alla volta per capire come interagiscono tra loro - è molto nuovo.

"Stampo tutti i tipi di cellule. E l'obiettivo è prendere tutte le cellule che compongono un tessuto e metterle insieme secondo lo schema corretto", afferma.

La tecnica è così nuova che quando i rappresentanti dell'azienda di stampa hanno visitato il laboratorio di Portland dove lavora Helms, sono rimasti stupiti.

"Anche quando ho detto alla società che questo è quello che stavo facendo, mi hanno detto che non era possibile. E ho detto: 'Per favore, guarda'", ha detto.

Invece di stampare con inchiostro, gli scienziati dell’OHSU hanno scoperto come stampare le singole celle. In questa cartuccia caricata nella stampante sono presenti circa un milione di cellule tumorali della prostata.

Brandon Swanson/OPB

Oggi nella cartuccia della sua stampante sono caricate cellule tumorali della prostata.

Helms prende un controller per videogiochi e lo usa per muovere la testina della stampante.

"Muoviti su e giù, a sinistra, a destra, e poi comunica alle cellule quando arrivare", dice senza distogliere lo sguardo dallo schermo di un computer che mostra un'immagine altamente ingrandita della superficie di stampa. "Perché quando ciò che stampi è pari a una frazione di millimetro, è difficile ritrovarlo in seguito."

Preme un pulsante e all'improvviso appare un punto bianco sullo sfondo grigio dello schermo.

Haylie Helms, ricercatrice dell'Oregon Health & Science University, utilizza un controller per videogiochi per dirigere la testina di una stampante 3D e stampare con precisione le singole cellule in questa immagine raccolta da "All Science. No Fiction". riprese video nell'ottobre 2023.

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"Questo puntino è una singola cellula", dice.

Si sposta di qualche micron a sinistra e ne deposita un'altra: ora due cellule tumorali della prostata posizionate con incredibile precisione.

"Tutti mi prendono in giro dicendo che in realtà non lavoro. Sto semplicemente seduta qui e gioco ai videogiochi tutto il giorno", dice.

Ma la posta in gioco qui è molto più alta rispetto al normale videogioco.

"Non sono solo le mutazioni genetiche all'interno del cancro che ne hanno causato la formazione. È anche il modo in cui sono disposte le cellule. Se un tipo di cellula è accanto a un tipo di cellula diverso, ciò può effettivamente indicare se avrai un prognosi migliore o peggiore," dice Helms.