Anthony Atala lavora nella carrozzeria del futuro. È direttore del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine di Winston-Salem, nella Carolina del Nord, e insieme ai suoi colleghi usa le cellule umane per far crescere i muscoli, i vasi sanguigni, la pelle e persino una vescica urinaria completa. Gran parte del lavoro è sperimentale e non è ancora stato testato in pazienti umani, ma Atala ha impiantato vesciche cresciute in laboratorio in oltre due dozzine di bambini e giovani adulti nati con vesciche difettose che non si svuotano correttamente, una condizione che può causare danno ai reni. Le vesciche furono i primi organi umani generati in laboratorio impiantati nelle persone. Se continuano a funzionare bene nei test clinici, il trattamento può diventare standard non solo per i difetti alla nascita della vescica, ma anche per il cancro della vescica e altre condizioni.
Atala e collaboratori realizzano pezzi di ricambio a partire dalle materie prime dei pazienti. Per produrre una vescica, rimuovono un piccolo pezzo dell'organo di un paziente e separano le cellule muscolari e le cellule uroteliali, che rivestono il tratto urinario. Mettono le cellule in piatti da laboratorio e lavano ogni tipo in un fluido che li spinge a moltiplicarsi. Dopo sei settimane, ci sono abbastanza cellule viventi per un'intera vescica. I ricercatori hanno quindi versato le cellule muscolari all'esterno di un'impalcatura di collagene, la proteina nel tessuto connettivo e l'acido poliglicolico, un materiale utilizzato nelle suture assorbibili. Due giorni dopo, rivestono l'interno dell'impalcatura di cellule uroteliali. La nuova vescica viene coltivata in un'incubatrice che imita le condizioni del corpo, consentendo alle cellule di crescere e lavorare insieme. La vescica viene quindi impiantata in un paziente, dove l'impalcatura si dissolve gradualmente. I ricercatori hanno standardizzato la procedura di crescita della vescica, dice Atala con un sorriso, e ora realizzano "dimensioni piccole, medie, grandi ed extra-grandi".
Le idee un tempo selvagge della medicina rigenerativa stanno rapidamente diventando realtà. Alla fine dell'anno scorso, Organovo, un'azienda biotecnologica di San Diego, ha iniziato a distribuire la prima stampante per parti del corpo disponibile in commercio. Sì, hai letto correttamente: una stampante per parti del corpo. Usando la stessa idea di una stampante a getto d'inchiostro, getta goccioline guidate al laser di celle e materiale per impalcature su una piattaforma mobile. Ad ogni passaggio della testina di stampa, la piattaforma affonda e il materiale depositato accumula gradualmente un pezzo di tessuto 3D. I laboratori di medicina rigenerativa di tutto il mondo si sono affidati alla stampante per generare pezzi di pelle, muscoli e vasi sanguigni. Il laboratorio di Atala ha utilizzato la tecnologia per costruire un cuore a forma di topo a due camere in circa 40 minuti.
Atala e i suoi colleghi sono anche riusciti a creare reni costruiti in laboratorio che producono urina quando impiantati in animali da esperimento. E nel giro di pochi anni, dice, la pelle umana potrebbe essere indotta a crescere in un laboratorio e essere data per bruciare vittime e altri pazienti che oggi devono subire dolorosi innesti di pelle.
Gli organi cresciuti fuori dal corpo trasformeranno la medicina, prevede Atala, ma stimolare la riparazione e la ricrescita all'interno del corpo sarà altrettanto importante. Lui e altri scienziati prevedono di iniettare cellule sane e molecole che inducono la crescita in polmoni, fegato e cuore malati o feriti, spingendoli a rigenerarsi. Poi c'è l'ultima sfida: un giorno un paziente potrebbe ricrescere un intero arto?
"Non è al di fuori del regno delle possibilità", afferma Atala. "Se una salamandra può farlo, perché non può un essere umano?" Gli scienziati si stanno avvicinando alla comprensione dei sottili processi genetici e fisiologici che consentono alle salamandre di rigenerare gli arti da zero. Altri indizi provengono da topi di laboratorio che hanno una mutazione genetica che consente loro di ricrescere parzialmente le cifre recise.
I medici tra 40 anni saranno in grado di aiutare gli umani a ricrescere le corde spinali recise, i cuori danneggiati o persino gli arti persi? Atala afferma di essere ottimista: "Le cose che sono possibili oggi erano un sogno 20 anni fa."
Gretchen Vogel vive a Berlino e scrive per Science .
Anthony Atala, direttore del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, ha standardizzato la procedura di crescita della vescica. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Usando le impalcature e le cellule di un paziente cresciute in un laboratorio, i ricercatori stanno costruendo parti del corpo di ricambio. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Una valvola cardiaca esercitata in laboratorio prima dell'impianto. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Una vescica simile a quelle in fase di sperimentazione nell'uomo. (Wake Forest University Baptist Medical Center)
