Il futuro dei trapianti: Come la bioprinting 3D potrebbe salvare milioni di persone

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Quando si parla di trapianti di organi, una delle preoccupazioni principali è la necessità di un maggior numero di donatori rispetto al numero di persone in attesa, al punto che questo ha portato a lucrosi mercati neri, incentivi governativi e iscrizioni automatiche in cui si deve rinunciare alla donazione di organi, piuttosto che sceglierne l’accesso. Il tempo di attesa per un organo può variare da mesi ad anni e purtroppo, con la penuria di organi, il tempo di attesa è solitamente il secondo.

Alla luce di ciò, Distrelec ha analizzato i dati per creare un quadro dell’attuale situazione dei trapianti di organi nei principali Paesi europei. La realtà è una carenza di organi che può essere migliorata grazie ai progressi tecnologici della produzione additiva, ovvero la bioprinting. Questa tecnologia è derivata interamente da esigenze umane e ci sono già stati casi di protesi che hanno rivoluzionato le procedure, come ad esempio il caso di un uomo di 47 anni nel Regno Unito che ha ricevuto il primo occhio stampato in 3D e che dall’età di 20 anni si sentiva a disagio per la mancanza di una protesi.

Le applicazioni della fabbricazione additiva in ambito sanitario sono numerose e contribuiscono a un mercato in rapida crescita. Si tratta di applicazioni in campo odontoiatrico, modelli anatomici personalizzati, strumenti che si adattano all’anatomia individuale, protesi e microdispositivi stampati per il monitoraggio della salute. Abbiamo analizzato in particolare le aziende europee attualmente specializzate in bioprinting e che hanno ricevuto investimenti, per mostrare quali Paesi stanno perseguendo l’avanzamento di questa tecnologia. Grazie a questo processo di fabbricazione additiva, i tempi di attesa si ridurranno drasticamente evitando il ricorso a un organo altrui, così come il potenziale rigetto dopo un intervento chirurgico.

Uno sguardo all’Europa

Le disparità sono evidenti se si considerano le regioni dell’Europa dell’Est, dove l’Ungheria, la Repubblica Ceca, la Bulgaria, la Lituania e la Slovacchia sono ai primi 5 posti per quanto riguarda la percentuale media di persone che non riescono a ricevere un organo.

Da quando nel 2018 è entrata a far parte dell’organizzazione Eurotransplant, i trapianti di organi in Ungheria sono aumentati del 40%, con un incremento significativo del numero di trapianti di reni da donatore vivente e del numero di organi trapiantati da donatori in morte cerebrale. Nel frattempo, la Bulgaria ha affrontato una crisi a causa delle restrizioni imposte dalla legge sulle donazioni di organi da donatore  vivente, che ha spinto alcuni pazienti a recarsi altrove. Dalla nostra ricerca è emerso che un’azienda bulgara specializzata in bioprinting ha ottenuto un investimento di 0,5 milioni di euro per lavorare sul futuro della produzione additiva in ambito sanitario e su come questa possa essere utilizzata per la bioprinting degli organi.

Nel frattempo, l’Irlanda si colloca tra i primi 10 Paesi in termini di rischio, con una media del 10,5% di pazienti che non riescono a trovare un donatore di organi in tempo, e il tasso più alto è attribuito a coloro che sono in attesa di un trapianto di polmone. Il Paese ha recentemente introdotto un disegno di legge che mira a migliorare la donazione e il trapianto di organi, passando da una politica in cui i parenti stretti prendono decisioni sulla volontà di un parente in merito alla donazione post-mortem, a un sistema del modello del consenso presunto. Nel Paese c’è anche un’azienda che si occupa di bioprinting e che ha ricevuto un finanziamento non rivelato per sostenere il progresso tecnologico.

Sebbene la situazione sia grave e continui a influenzare la vita di molti pazienti, è importante notare i Paesi e le aziende che stanno lavorando per promuovere l’innovazione tecnologica e garantire che la bioprinting diventi una realtà nel prossimo decennio. Ad esempio, il Regno Unito ha attualmente 2 aziende specializzate in questo campo, con investimenti per oltre 200 milioni di sterline. Mentre la Francia ha un totale di 3 aziende specializzate, con un finanziamento di 15 milioni di euro.

Per quanto riguarda le liste d’attesa, i nostri dati, ricavati dalle medie dei Paesi europei, mostrano che la percentuale più alta di persone non riesce ad ottenere un trapianto di polmone in tempo, mentre la percentuale più bassa si registra per il trapianto di rene. Una notizia sorprendente, se si considera che l’organo più scambiato sul mercato nero è il rene: l’OMS stima che ogni anno vengano scambiati 10.000 reni sul mercato nero, ovvero più di uno ogni ora.

In che modo la bioprinting ridurrà le morti in lista d’attesa?

la bioprinting degli organi consiste nell’esecuzione di scansioni dell’organo originale danneggiato da parte di medici e ricercatori, che vengono poi utilizzate per creare una cianografia che consiste in un prototipo ricostruito pezzo per pezzo con l’ausilio di bioinchiostro, una combinazione di cellule vive e gel biopolimerici.  La creazione di organi in questo modo ridurrà drasticamente i tempi delle liste d’attesa per gli organi, poiché il tessuto può essere costruito con le cellule del ricevente stesso, senza dover dipendere dalla donazione di qualcun altro.

Tra i tentativi riusciti di utilizzare questa tecnologia c’è un modello di rene in 3D prodotto da Harvard e, con ulteriori ricerche e investimenti da parte di aziende specializzate, questa innovazione ha il potenziale per salvare milioni di persone. Alcune aziende sono attualmente in grado di stampare ossa, cartilagine, pelle e tessuto epatico, ma sono ben lontane dal produrre organi bioprintati come soluzione sanitaria di massa. Secondo le fonti, il processo di bioprinting potrebbe richiedere dalle 4 alle 6 settimane, mentre i tempi di attesa per un normale trapianto variano da alcuni mesi, nel migliore dei casi, a molti anni. Questo non solo ridurrebbe drasticamente la lista d’attesa, ma diminuirebbe anche la possibilità di rigetto da parte dell’organismo dopo l’impianto, essendo costituito da cellule del ricevente.

La vita in lista d’attesa per gli organi è spesso estenuante: i pazienti in attesa di polmoni soffrono di affanno e spossatezza lieve o grave, mentre quelli in attesa di trapianto di reni sono spesso costretti a ricorrere alla dialisi. Quando si trova un organo compatibile, i tempi sono spesso estremamente rapidi: ad esempio, un cuore può rimanere fuori dal corpo solo per cinque o sei ore prima di deteriorarsi. Ciò significa che i pazienti sono spesso costretti a vivere una situazione di attesa, per poi affrettarsi una volta ottenuto l’organo. L’attenzione si concentra quindi sui farmaci antirigetto e sull’incoraggiamento del corpo ad accettare il nuovo organo, che può essere altrettanto difficile da gestire per il paziente.

Il rischio individuale associato all’attesa di ciascuno di questi organi varia drasticamente a seconda dell’organo stesso e del Paese in cui si è registrati per l’attesa. Il grafico sottostante fornisce una rappresentazione visiva suddivisa in base all’organo in attesa di trapianto e al Paese, nonché la percentuale media di decessi in ciascuna nazione in attesa di un organo in generale.

La produzione additiva in ambito sanitario offre uno sguardo promettente su come potrebbe essere il futuro di questa innovazione tecnologica e, anche se siamo ancora lontani, questo studio mira a mostrare il bisogno umano che guida il progresso, nonché la ricerca e gli investimenti intrapresi dalle aziende in Europa. Questa tecnologia sta facendo passi da gigante, tuttavia è importante notare che la bioprinting di organi non è ancora disponibile nel settore sanitario. Gli esperti hanno affermato che questa tecnologia potrebbe essere disponibile al più presto entro il prossimo decennio ed è probabile che inizialmente si tratti di un servizio disponibile al pubblico fino a quando non sarà possibile produrlo in modo economicamente vantaggioso.

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Metodologia

Abbiamo analizzato i dati Statista specifici del Paese ( estratto dei dati 2021/22 *) per trovare il numero di persone attive in lista d’attesa per organo, nonché il numero di decessi avvenuti durante il periodo di permanenza in lista d’attesa. Abbiamo poi calcolato questi dati in percentuale.

Abbiamo anche utilizzato Crunchbase per raccogliere dati sulle aziende europee che si stanno concentrando specificamente sul bioprinting, analizzando il numero di aziende e il loro investimento totale. 

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