• 3D bioprinting
• biostampa 3D
• Gelatin methacryloyl (GelMA)
• gelatina metacriloile
• ovarian cancer
• tumore ovarico

Il carcinoma ovarico rappresenta la neoplasia ginecologica più letale, a causa di diversi fattori: (i) la natura asintomatica nelle prime fasi della malattia, (ii) la resistenza ai trattamenti terapeutici e (iii) le frequenti recidive post-trattamento. Al fine di sviluppare terapie più efficaci, è necessario impiegare modelli in vitro affidabili che riproducano la complessità del microambiente tumorale ovarico. In questo contesto, la biostampa 3D, anche denominata bioprinting, si è affermata come una tecnologia innovativa, basata sull'uso di bioinchiostri composti da cellule viventi e biomateriali, i quali vengono depositati strato su strato tramite tecniche basate ad esempio su un processo di estrusione. Questa tecnologia consente lo sviluppo di strutture tridimensionali (3D) che replichino più fedelmente l'architettura tumorale rispetto ai modelli bidimensionali, ricreando le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare (ECM) presenti in vivo, e permettendo quindi una valutazione più accurata della risposta a farmaci, nonché della biologia del tumore.
Il presente lavoro di tesi ha l’obiettivo di sviluppare un modello 3D in vitro di carcinoma ovarico mediante biostampa 3D di una linea cellulare umana di tumore ovarico (A2780) in combinazione con gelatina modificata chimicamente in modo da renderla fotoreticolabile. La gelatina è una proteina derivata dal collagene, ampiamente utilizzata per varie applicazioni biomediche, grazie alla sua biocompatibilità, biodegradabilità e capacità di formare idrogeli. La gelatina può essere modificata attraverso reazione diretta con l'anidride metacrilica, formando la gelatina metacriloile (GelMA), la quale permette la formazione tramite fotoreticolazione di idrogeli stabili in condizioni fisiologiche. In questo studio, sono stati sviluppati due protocolli di sintesi di GelMA a pH differenti, i quali hanno portato alla sintesi di polimeri a diverso grado di funzionalizzazione, come confermato tramite spettroscopia ¹H-NMR.
Sono state inoltre condotte prove reologiche che hanno permesso di caratterizzare il comportamento viscoelastico della GelMA in soluzione acquosa al variare della temperatura, dimostrando come la concentrazione del polimero e il grado di funzionalizzazione influenzino la viscosità della soluzione e la temperatura di transizione sol-gel.
Inoltre, sono stati messi a punto protocolli di fotoreticolazione per la preparazione di idrogeli cilindrici utilizzati per valutare la biocompatibilità delle due tipologie di GelMA attraverso test in vitro per contatto diretto e degli estratti. I risultati ottenuti mediante saggio WST-1 indicano una adeguata vitalità di cellule tumorali ovariche umane (A2780), evidenziando la potenzialità della GelMA come matrice per la biostampa 3D.
Sono stati inoltre ottimizzati i parametri di estrusione e fotoreticolazione mediante stampa 3D per entrambe le tipologie di GelMA, in modo da ottenere scaffold stabili in condizioni fisiologiche. Uno studio preliminare ha dimostrato inoltre la possibilità di stampare strutture 3D, utilizzando bioinchiostri contenenti cellule tumorali A2780, le quali possono quindi essere direttamente incapsulate all’interno della matrice di GelMA.