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Articolo pubblicato il 17-10-2005
di Anna Tampieri
Bioceramic Group Coordinator
ISTEC-CNR
Numero 21 - Anno 2
17 Ottobre 2005
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 Biomedicina
La biomedicina ha un nuovi alleati. Ossa di ceramica prodotte in laboratorio e biointegrabili con il corpo umano. E' il risultato ambizioso dell'Istituto di scienza e tecnologie dei materiali ceramici (ISTEC) del Cnr di Faenza che ha trasformato l'antica 'arte' in alta tecnologia, i cui sviluppi rappresentano l'ultima frontiera della medicina.
Il composto poroso ottenuto ricalca perfettamente, mimandola, la componente minerale dell'osso, in particolare il tessuto spongioso, dove avviene la rigenerazione delle cellule ossee in caso di fratture, e nel caso di impianto non genera crisi di rigetto.
Il passaggio del materiale innovativo dai laboratori all'applicazione nelle sale operatorie è stato reso possibile grazie ad un'impresa spin-off della ricerca, Finceramica, che ha ottenuto la certificazione Europea per impiantare la ceramica high tech sui pazienti. Tant'è che il composto è già distribuito dalla Codman di Johnson & Johnson.per l'utilizzo in campo neurologico dove "nel caso di traumi cranici" spiega la dr.ssa Anna Tampieri, coordinatore del Dipartimento bioceramici dell'Istec del Cnr "l'opercolo asportato dal chirurgo difficilmente può essere riutilizzato per chiudere il difetto poichè subisce un processo di riassorbimento tale da non consentire più una perfetta chiusura del foro. Si ricorreva pertanto all'utilizzo di resine acriliche responsabili non solo del rigetto nel 25% dei casi, ma anche della necrosi delle cellule cerebrali a contatto diretto".
Ora invece il chirurgo invia la tac del cranio con il difetto da riparare a Finceramica, che, su questa immagine tridimensionale costruisce il 'pezzo osseo" custom made, ossia fatto su misura, perfettamente compatibile".
Il prossimo passo sarà l'ingegnerizzazione della struttura ossea nella sua complessività, comprendente l'elemento minerale e quello polimerico naturale (il collagene). Lo studio è oggetto di un progetto attivato nell'ambito del sesto programma quadro dell'Unione Europea. "Gli sforzi sono indirizzati a coltivare questi impianti artificiali insieme con cellule staminali o del paziente stesso in un bioreattore, così da originare un osso " quasi autologo", cioè personalizzato, sfruttando la capacità dei materiali di laboratorio di indurre una differenziazione cellulare in grado di riparare anche contemporaneamente più tessuti come nel caso dei siti articolari dove occorre ripristinare la cartilagine e, nei casi gravi, anche l'osso. Importanti risultati emergono anche sul fronte del "drug delivery" poiché questi materiali, oltre a svolgere la loro primaria funzione di rigenerazione ossea, sono in grado di fissare o rilasciare in modo mirato farmaci antibiotici, antitumorali e fattori di crescita a seconda della richiesta terapeutica o fungere da carrier virali per la terapia genica.
L'obiettivo principale è quello di rendere disponibili
per i pazienti soluzioni terapeutiche sempre più innovative,
validate attraverso metodologie e risultati condivisi
dai soggetti coinvolti nella sperimentazione clinica.
Si propongono in questo modo nuovi standards
e linee guida per un buon governo dell'innovazione".
A sinistra: modello del cranio. A destra: modello del cranio con prototipo della protesi.
(per gentile concessione, Dr. Paolo Limoni, Ospedale Maggiore, Parma)
Il paziente è un uomo di 38 anni che nel 2000 subì un grave trauma cranico da incidente stradale.
A causa dell'esteso difetto osseo, gli venne proposto il dispositivo su misura in idrossiapatite porosa, CustomBONE Service di Finceramica. Dalla TAC tridimensionale, viene realizzato un modello del cranio del paziente con la parte ossea mancante. Su questo modello, viene progettato un prototipo della protesi su misura in idrossiapatite. . Al controllo clinico e radiologico dopo circa 3 mesi il paziente ha ricuperato una normale vita e dalla TAC si confermava un ottimo risultato.
(per gentile concessione, Prof. Benericietti, Ospedale Maggiore, Parma)
post-op 3 mesi
Il paziente, 42 anni, era affetto di una neoplasia recidivata dopo trattamento inadeguato e protontherapia. Per trattare questo paziente era necessaria una resezione in blocco di 5 vertebre assieme alla massa neoplastica e una parte della dura. Inoltre è stato resezionato un segmento polmonare per adeguatezza del margine oncologico.
Durante l'intervento, che ha impiegata più di 18 ore totale, sono stati ricostruiti i corpi vertebrali con l'utilizzo di idrossiapatitica biomimetica commercializzata da Finceramica. Sono stati applicati sia ENGIpore, idrossiapatite con elevata porosità, in forma delle scaglie sia SINTlife, idrossiapatite arricciato con magnesio, in forma di pasta.
Dopo l'intervento, il paziente soffiava di paraplegia sensitivo-motoria ma già al controllo a 3 mesi il paziente ha ripreso a camminare con stampelle e dal controllo TAC, è stato visto un rachide stabile.
(per gentile concessione di Dr. Stefano Boriani, Osp. Maggiore di Bologna)
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Autore: Anna Tampieri
Bioceramic Group Coordinator
ISTEC-CNR
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