Sviluppo di pelle coltivata in laboratorio: Lo strato dermico
Negli anni ’70, i medici si trovarono di fronte a una sfida: avevano bisogno di una copertura cutanea artificiale che potesse fungere da strato protettivo e promuovere la rigenerazione della pelle per i pazienti ustionati. La pelle umana, nonostante la sua sottigliezza, è piuttosto complessa, con sette diversi tipi di cellule disposte in una struttura complicata che gli scienziati ancora oggi non sono in grado di replicare fedelmente.
Una delle principali difficoltà che i ricercatori incontrarono riguardava le cellule note come cheratinociti, che sono fondamentali per la rigenerazione della pelle. Prima di staccarsi dal corpo, i cheratinociti emettono segnali chimici che attivano la crescita della nuova pelle. Tuttavia, senza la giusta struttura cutanea, i cheratinociti non funzionano correttamente.
È qui che entrarono in gioco i ricercatori James F. Burke e Ioannas Yannas. Sapendo che la base della pelle è costituita da cellule che producono collagene, chiamate fibroblasti, idearono un modo per creare uno strato di “pelle” utilizzando collagene proveniente da mucche e squali, combinato con glicosaminoglicano, una molecola zuccherina.
Grazie a questa combinazione, i componenti sviluppati da Burke e Yannas fungevano da impalcatura per le nuove cellule cutanee, incoraggiando così la formazione di nuovi strati di pelle. Una volta che il nuovo derma si formava, l’impalcatura temporanea si dissolveva e le nuove cellule prendevano il sopravvento.
Questa scoperta era particolarmente significativa, dal momento che il derma umano non è in grado di rigenerarsi da solo. Purtroppo, però, il processo di sviluppo e l’approvazione da parte della Food and Drug Administration statunitense subirono dei ritardi, il che spiega perché questa tecnologia non è ancora ampiamente diffusa.
La membrana cutanea artificiale, simile a un foglio di plastica, non solo proteggeva il paziente, ma stimolava anche la crescita delle sue cellule cutanee. Tuttavia, le vittime di ustioni erano solo a metà del cammino verso la rigenerazione della pelle; avevano ancora bisogno di un epidermide.