Optimization of three dimensional scaffolds and growth factor controlled delivery for cartilage tissue engineering

Articular cartilage lesions cannot spontaneously heal because of the lack of vascularization and low metabolic activity of resident chondrocytes making clinical management difficult. Indeed, current therapies are restricted only to counteract inflammatory symptoms without promoting cartilage healing, and tissue engineering could represent a valid treatment option in patients with these disorders. However, to date, cell therapies are still not curative and have several technical issues, especially for cell harvesting and in vitro expansion before transplantation to the injury site. For example, a proper scaffold choice for in vitro cultures is essential for effective cell proliferation and differentiation, and collagen-based biomaterials are the best supports for hosting chondrocytes or stem cells, because of their similarities to natural extracellular matrix (ECM). Therefore, collagenbased scaffolds are being investigated as a valid alternative for in vitro chondrogenic commitment of human stem cells for further clinical use...

Le lesioni della cartilagine articolare non possono guarire spontaneamente a causa della mancanza di vascolarizzazione e della bassa attività metabolica dei condrociti residenti. Attualmente, le terapie disponibili si limitano solo a contrastare i sintomi infiammatori senza promuovere la guarigione della cartilagine. L'ingegneria dei tessuti potrebbe rappresentare una valida opzione di trattamento per i pazienti affetti da tali disturbi. Tuttavia, ad oggi, le terapie cellulari non sono ancora risolutive e presentano diverse problematiche tecniche, in particolare per quanto riguarda il prelievo delle cellule e la loro espansione in vitro prima del trapianto nel sito della lesione. La scelta di un supporto adeguato per le colture in vitro riveste un ruolo fondamentale nella promozione di una proliferazione e differenziazione cellulare efficace. Tra i vari biomateriali disponibili, quelli a base di collagene si distinguono come il migliore supporto per ospitare condrociti o cellule staminali, grazie alla loro somiglianza con la matrice extracellulare (ECM) naturale. Pertanto, gli scaffold basati su collagene sono oggetto di approfondite indagini come valida alternativa per l'ingegneria condrogenica in vitro di cellule staminali umane, con l'obiettivo di applicazioni cliniche future...