BIOINGEGNERIA E MEDICINA RIGENERATIVA DI 
FRONTIERA
AL POLITECNICO DI MILANO E A PITTSBURGH, USA
INTERVISTA A MANUELA TERESA RAIMONDI, Ph. D. al Politecnico di Milano, 
INVENTRICE E SVILUPPATRICE DEI “NICCHIOIDI”
di Pia Bassi
        
Nel Giugno 2018 al Politecnico di Milano dal 25 al 27 si terrà il “Sesto 
congresso nazionale Del Gruppo
 Nazionale 
di Bioingegneria, il GNB 2018”. Ad annunciarlo è Manuela Teresa Raimondi 
(immagine a sinistra nella foto di Alberto Majrani), docente del Politecnico di 
Milano, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica “Giulio Natta”, 
esperta in nanotecnologie, durante il seminario “Anticipare il futuro: le 
tecnologie per l’energia, l’innovazione per la salute”, che si è tenuto a 
Piacenza presso la Fondazione Piacenza e Vigevano, nel contesto della riunione 
annuale Ugis.
Nazionale 
di Bioingegneria, il GNB 2018”. Ad annunciarlo è Manuela Teresa Raimondi 
(immagine a sinistra nella foto di Alberto Majrani), docente del Politecnico di 
Milano, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica “Giulio Natta”, 
esperta in nanotecnologie, durante il seminario “Anticipare il futuro: le 
tecnologie per l’energia, l’innovazione per la salute”, che si è tenuto a 
Piacenza presso la Fondazione Piacenza e Vigevano, nel contesto della riunione 
annuale Ugis.
        
La Prof. Raimondi ha esordito sottolineando che la bioingegneria, le 
cellule staminali, le nanotecnologie, sono necessarie per una medicina 
rigenerativa di frontiera. Ha illustrato il progetto in corso con il Prof, 
Riccardo Gottardi dell’università di Pittsburgh e finanziato dalla Nasa, per 
realizzare un esperimento che consenta di fare crescere cellule staminali sulla 
stazione spaziale internazionale ISS, destinato allo studio del tessuto osseo e 
cartilagineo. Sembra questa la strada ottimale per combattere la degenerazione 
di questi tessuti “Un problema fondamentale per la terza età 
le cui articolazioni – ginocchia, piedi, spalle, mani, colonna vertebrale 
– subiscono processi degenerativi causati dall’artrosi, fino 
all’assottigliamento della cartilagine che serve da ammortizzatore fra le ossa, 
provocando dolore ed invalidità. Coltivare e fare ricrescere i propri tessuti 
connettivi per mezzo delle cellule staminali e impiantarle dove necessario, 
eviterebbe impianti di protesi al titanio che spesso vanno sostituite e non 
risolvono del tutto il problema. La perdita di contenuto minerale del tessuto 
osseo, interessa sia i pazienti anziani affetti da osteoporosi, che gli 
astronauti. 
        
“Fin da bambina – racconta la Prof. Raimondi – ero interessata alla 
scienza, ad “indagare”, ed ora con la bioingegneria sto realizzando il mio sogno 
e sto raccogliendo, con i miei collaboratori, i frutti del mio studio e lavoro. 
Al congresso verranno presentate molte novità, che saranno anche uno stimolo per 
gli studenti che dovranno scegliere cosa fare nella vita. 
Vi racconto in breve cosa si fa al Politecnico con le cellule staminali 
prelevate dal midollo osseo in collaborazione con il gruppo del Prof. Remuzzi 
presso l’I.R.C.S. Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri: 
si fanno crescere tali cellule su una apposita struttura tridimensionale 
disegnata utilizzando un laser.
La scoperta di supporti adeguati  
per far moltiplicare le cellule staminali in coltura è importante nel nuovo 
campo di ricerca, detto della medicina rigenerativa, che ha molte applicazioni importanti 
e nuove.
 
ricerca, detto della medicina rigenerativa, che ha molte applicazioni importanti 
e nuove.
E’ già stata realizzata ed impiantata una cornea a vari pazienti che avevano un 
occhio ustionato. Le cellule staminali dell’occhio sano sono servite a 
rigenerare la cornea dell’occhio compromesso, con totale recupero della vista. 
Ci sono voluti venti anni per realizzare un prodotto a partire da queste cellule 
staminali della cornea, infine ottenuto ed utilizzato con successo e 
commercializzato dalla casa farmaceutica italiana Chiesi.
Altro successo si è avuto nella ricostruzione di un tubo tracheale ammalato. 
Quando la nuova trachea bioingegnerizzata con le cellule staminali del paziente 
è stata rigenerata, si è proceduto al trapianto. L’utilizzo di proprie cellule 
staminali evita l’uso di farmaci antirigetto necessario nel caso di trapianti da 
donatori. 
        
Questa nuova tecnica farebbe compiere un grande passo avanti anche nelle 
“riparazioni” cardiache. Costruire un cuore artificiale ed impiantarlo è una 
strada pericolosa perché l’organo cuore necessità di molta energia, avrebbe 
bisogno di una pila nucleare per il suo funzionamento. Pertanto si sta studiando 
l’approccio bioingegneristico per risolvere le malattie cardiache, una strada 
sarebbe quella di ottenere cellule staminali proprie fatte crescere su cuori 
cellularizzati – ricavati anche dal maiale – che servono da incubatore alla 
cellule. Medesima metodologia per i reni ed altri organi vitali che la scienza 
sta esaminando per l’utilizzo di cellule staminali. Questo approccio 
del futuro si chiama “rigenerazione in vitro di interi organi”.
        
La scienziata evidenzia il problema: è molto difficile mantenere in vita 
e funzionali le cellule staminali fuori dal corpo umano. Ciò avviene in 
apparecchi detti bioreattori, dove si coltivano interi tessuti rigenerati con 
cellule prelevate dal paziente. Le cellule staminali vivono e crescono in tre 
dimensioni. Crescendo su apposite griglie, si aggregano nelle loro casette o 
“nicchioidi” costruite in collaborazione con i colleghi fisici Prof. Giulio 
Cerullo e Roberto Osellame, con laser impulsato a femtosecondi (che consente di 
fabbricare griglie microscopiche grazie all’assorbimento simultaneo di due 
fotoni). Si ottengono così nicchie condrali che mantengono vive e staminali le 
cellule da impiantare in pazienti mirati. Un bel passo avanti per combattere 
osteoartrosi invalidanti.
I nicchioidi sono stati inventati e sviluppati dalla Prof. Raimondi grazie a due 
sostanziali finanziamenti pubblici erogati dall’European Research Council o ERC, 
l’agenzia che fa parte della Commissione Europea e finanza in particolare la 
ricerca di frontiera in tutti i settori della conoscenza. 
        
Siamo quindi già a una medicina possibile delle cellule staminali: il 
congresso di giugno va assolutamente seguito. Moltissime le novità .
Per saperne di più: www.gnb2018.polimi.it