L’ingegneria dei tessuti è il processo di crescita, o ingegneria, di alcuni tessuti presenti nel corpo umano. Lo scopo principale dell’ingegneria tissutale è sostituire o riparare tessuti o organi danneggiati. Questo processo vede le cellule viventi, o biomateriali, come forniture di ingegneria, proprio come il legno o il mattone sono visti dai professionisti dell’edilizia.
Il processo di ingegneria dei tessuti è diventato possibile nel 1998, quando gli scienziati della Geron Corporation hanno imparato come estendere i telomeri. I telomeri sono sezioni terminali dell’acido desossiribonucleico (DNA) che aiutano a controllare la divisione cellulare e prevenire danni durante la replicazione del DNA. La capacità di estendere i telomeri ha permesso agli scienziati di creare le prime cellule immortalizzate che si dividevano continuamente. Questa scoperta fu un importante traguardo nella medicina rigenerativa.
Impalcature specializzate vengono utilizzate per supportare le cellule mentre crescono nei tessuti. Questi supporti sono generalmente costruiti con materiali biodegradabili, che sono in grado di dissolversi all’interno dei tessuti nel tempo, quindi non è necessario un ulteriore intervento chirurgico per rimuovere il materiale. Gli scaffold possono essere costruiti con una varietà di materiali, come collagene e poliestere, a seconda del tipo di tessuto ingegnerizzato. Gli stessi materiali utilizzati per realizzare le suture dissolventi vengono utilizzati anche nella costruzione di ponteggi.
Le cellule utilizzate come biomateriali sono classificate in base alla loro fonte. Le cellule autologhe, ad esempio, vengono raccolte dall’individuo che necessita del nuovo tessuto. Ad una vittima di ustione, ad esempio, possono essere rimosse sezioni sottili di cellule cutanee sane da una parte del corpo per utilizzarle nelle aree danneggiate.
Le cellule allogeniche, invece, sono ottenute da un donatore della stessa specie del ricevente. In questa situazione, una persona con tipi di tessuto compatibili potrebbe essere in grado di donare alcuni dei propri tessuti per l’uso in un’altra persona. Quando il donatore e il ricevente sono geneticamente identici, come gemelli o cloni, le cellule sono definite isogene. I trapianti di organi maggiori, come cuore, rene o fegato, sono esempi di procedure che utilizzano materiali allogenici o isogenici. Le cellule provenienti da una fonte xenogenica provengono da una specie diversa da quella ricevente e sono molto meno comuni.
La quinta categoria di biomateriali cellulari, le cellule staminali, è molto controversa. Le cellule staminali sono indifferenziate, cioè non sono ancora designate come cellule della pelle, cellule ossee o cellule muscolari o qualsiasi altro tipo di cellula che ha una funzione specifica. Le cellule staminali hanno il potenziale per diventare qualsiasi tipo di cellula necessaria al ricevente. Per questo motivo, il lavoro con le cellule staminali è considerato l’area più promettente della ricerca sull’ingegneria dei tessuti.