Pene stampato in 3D ripristina erezioni in test di laboratorio: speranze per disfunzione erettile incurabile

I ricercatori hanno stampato in 3D modelli di pene di maiale e coniglio che hanno ripristinato le erezioni in animali con difetti genitali e disfunzione erettile. Gli esemplari di maiale di Bama – suini di piccole dimensioni – che si sono accoppiati con le scrofe dopo l'intervento hanno ottenuto il 100 percento delle gravidanze, contro il 25 percento rilevato quando erano presenti i difetti. Queste protesi stampate in 3D potrebbero rivoluzionare il trattamento di gravi lesioni del pene e la disfunzione erettile non guaribile anche nell'essere umano. Si calcola che circa il 15 percento degli uomini in Italia presenti difficoltà erettili, con una prevalenza che arriva al 50 percento nella fascia di età compresa tra i 40 e i 70 anni. Si stima che nel mondo, entro quest'anno, si possa arrivare a circa 200 milioni di pazienti con problemi di disfunzione erettile. Non sempre la condizione può essere curata; le protesi stampate in 3D elaborate in questo studio potrebbero rappresentare una soluzione efficace, anche per chi subisce lesioni severe.

A creare i modelli tridimensionali di pene in grado di ripristinare le erezioni e permettere la fecondazione è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Centro nazionale di ricerca ingegneristica per il ripristino e la ricostruzione dei tessuti dell'Università di tecnologia della Cina meridionale, che hanno collaborato con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti il Dipartimento di Ingegneria Biomedica dell'Università Columbia di New York, l'Istituto di biomateriali e bioingegneria (IBB) dell'Università di medicina e odontoiatria di Tokyo e altri. I ricercatori, coordinati dai professori Yingjun Wang, Kam W. Leong e Xuetao Shi, hanno realizzato le protesi peniene in 3D creando una replica del corpo cavernoso basata su un idrogel. Al suo interno è stata inserita un'impalcatura che permette l'irrorazione del sangue (attraverso l'occlusione venosa) ed è in grado di limitare la deformazione del tessuto artificiale, nonostante la pressione esercitata dal fluido. L'impalcatura è stata inoltre arricchita da cellule endoteliali per ripristinare e migliorare la funzionalità vascolare. Nei modelli 3D stati ricreati anche il corpo spugnoso, il glande e le strutture uretrali.

Il pene presenta sistemi di tessuti e reti di vasi estremamente complessi che sono molto difficili da replicare in laboratorio, soprattutto se si intende ottenere una corretta funzione erettile. Con il modello progettato dal professor Shi e colleghi non solo è stata eliminata la disfunzione erettile, ma sono stati risolti problemi come la malattia di La Peyronie o induratio penis plastica (IPP), una condizione in cui la formazione di tessuto fibroso e cicatriziale nei corpi cavernosi provoca un'anomala piegatura del pene, sfociando in erezioni molto dolorose e potenziale disfunzione erettile. I risultati della funzionalità peniena sono stati sensibilmente superiori nei modelli con impianto di cellule endoteliali rispetto a quelli delle protesi non arricchite. Le gravidanze sono passate dal 25 al 75 percento negli animali con protesi senza cellule endoteliali e dal 25 al 100 percento in quelli con cellule endoteliali, nei quali è stata ottenuta una funzionalità erettile complessiva paragonabile a quella degli animali in salute.

Secondo gli autori dello studio la tecnologia a base di idrogel utilizzata per realizzare i peni stampati in 3D non solo potrebbe aiutare il trattamento di lesioni del pene e portare allo sviluppo di protesi funzionali per l'essere umano, ma anche di mettere a punto altri organi artificiali con complessi sistemi di vasi sanguigni come il cuore. “I nostri risultati supportano l'ulteriore sviluppo di organi funzionali ricchi di vasi sanguigni stampati in 3D per il trapianto”, hanno evidenziato gli scienziati nell'abstract dello studio. I dettagli della ricerca “3D-printed perfused models of the penis for the study of penile physiology and for restoring erectile function in rabbits and pigs” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Biomedical Engineering.