Un team di professionisti dell’Institute of Cancer Research di Londra ha utilizzato la stampante 3D J5 MediJet™ per creare un modello unico nel suo genere che riproduce con precisione la proteina presa di mira all’interno di una cellula tumorale dai nuovi farmaci in fase di sviluppo. Il modello aiuta i ricercatori a progettare un composto farmacologico in grado di legarsi alla proteina e uccidere la cellula tumorale.
Craig Cummings, un ingegnere che dal 1988 dedica il proprio lavoro alla ricerca sul cancro, gestisce il laboratorio di Stampa 3D presso l’Institute of Cancer Research (ICR) e il suo partner clinico, il Royal Marsden NHS Foundation Trust, in qualità di responsabile del laboratorio di ricerca e progettazione a Londra.
Craig supervisiona un team di quattro persone, che produce una gamma di strumenti medici, fantasmi e dispositivi utilizzando stampanti 3D Stratasys, collaborando con ricercatori come Amin Mirza, un chimico analitico che lavora con Craig dal 2000, per sostenere la ricerca sul cancro e lo sviluppo di trattamenti dell’ICR e del Royal Marsden.
Uno degli obiettivi principali dell’ICR è quello di individuare e rimuovere i tumori utilizzando approcci chirurgici e radiologici, oltre a sviluppare terapie chimiche per trattare il cancro a livello biochimico. Nel corso della loro collaborazione con l’ICR, l’istituto ha compiuto progressi significativi in tal senso. L’ICR è l’istituzione accademica di maggior successo al mondo nella scoperta di nuovi trattamenti contro il cancro. Solo dal 2005, i ricercatori dell’ICR hanno individuato oltre 20 potenziali farmaci, 11 dei quali sono passati alla fase di sviluppo clinico. L’ICR, in collaborazione con il Royal Marsden, ha inoltre condotto studi clinici sulla radioterapia che hanno rivoluzionato la pratica clinica.
Il farmaco di grande successo per il cancro alla prostata, l’abiraterone (nome commerciale Zytiga), scoperto presso l’ICR, sta generando per l’azienda manifatturiera un fatturato mondiale di oltre 2,5 miliardi di dollari all’anno. Oggi, Craig e Amin continuano a spingere i confini della scoperta di nuovi farmaci utilizzando la tecnologia di stampa 3D per aiutare i ricercatori a visualizzare, a livello biochimico, le proteine prese di mira dai programmi di ricerca sui farmaci antitumorali.
Con la nuova stampante 3D J5 MediJet, il team ha creato un modello unico nel suo genere che riproduce accuratamente la proteina presa di mira all’interno di una cellula tumorale dai nuovi farmaci in fase di sviluppo. I ricercatori possono utilizzare il modello come riferimento per progettare un composto farmacologico in grado di inserirsi nella proteina e uccidere la cellula tumorale.
«Le proteine all’interno di una cellula cancerosa non sono rigide», spiega Amin. «Hanno una struttura complessa e sono flessibili; progettare un composto di dimensioni e forma compatibili, e con proprietà chimiche adeguate per inserirsi nella proteina, è incredibilmente difficile. Nella ricerca farmacologica, stiamo lavorando per sviluppare farmaci in grado di inserirsi nella fessura o nella tasca pertinente all’interno della struttura proteica e bloccarne il funzionamento».
Con la vecchia tecnologia di stampa basata su filamenti, Craig, Amin e i loro team erano limitati alla creazione di modelli rigidi semplificati, con una risoluzione scadente, che sembravano “bolle incollate tra loro”.
Ma con la J5 MediJet, il laboratorio di stampa 3D è in grado di riprodurre una proteina con dettagli straordinari, con nastri, filamenti ed eliche accuratamente riprodotti.
«Ci vuole un enorme sforzo di immaginazione per comprendere la natura dinamica di queste proteine e gli spazi vuoti al loro interno», afferma Amin. «La visualizzazione è incredibilmente importante affinché i ricercatori sul cancro possano progettare un composto chimico in grado di agire su queste cavità, interrompere la funzione della proteina e impedire la replicazione della cellula cancerosa. La modellazione 3D ci permette di osservare l’interno e l’esterno delle proteine cellulari a livello biomolecolare».
Nel 2021, l’ICR ha accolto con favore l’aggiunta della nuova J5 MediJet per stampare modelli anatomici, guide e strumenti, affiancandola alla stampante Stratasys Eden350 già in dotazione.
«La più recente tecnologia di stampa 3D ci permette di dare vita a ciò che tradizionalmente visualizziamo al computer nell’ambito della chimica computazionale e della biologia», afferma Craig. «Questi modelli contribuiranno a formare la prossima generazione di ricercatori sul cancro».
SYS Systems è Platinum Partner di Stratasys e l’unico fornitore specializzato Stratasys nel Regno Unito. SYS Systems, parte del Gruppo Carfulan, è all’avanguardia nel settore della Stampa 3D e fornisce, installa e offre assistenza per l’intera gamma Stratasys. Aiutando le aziende di tutte le dimensioni a realizzare prodotti migliori in modo più efficiente, spingendo al contempo i confini dell’innovazione, SYS Systems offre un approccio incentrato sul servizio, avallato dalla certificazione ISO 9001:2015. https://www.sys-uk.com/contact/
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