A sostegno della medicina rigenerativa:
un rivestimento per colture cellulari ad alte prestazioni, privo di derivati animali
Rivestimento per colture cellulari destinato alla medicina rigenerativa
FP121, proteina ricombinante progettata a partire dalle proteine adesive degli organismi marini, è un rivestimento per colture che sostiene con efficacia l’adesione e la proliferazione di cellule delicate, come le cellule iPS. Poiché non impiega materie prime di origine animale, evita i problemi di variabilità tra lotti e di rischio infettivo. In prospettiva puntiamo anche a una versione di grado adatto alla medicina rigenerativa.
Il problema e come lo risolviamo
⚠ I limiti delle tecnologie attuali
- ✕Variabilità tra lotti del Matrigel™: deriva da sarcoma murino, quindi occorre gestire i rischi legati all’origine animale (virus, prioni). Sono state segnalate anche criticità per l’impiego clinico.
- ✕Costo elevato della laminina ricombinante e dei prodotti simili: si stanno diffondendo come alternative, ma sono costosi da produrre e, per alcuni tipi cellulari, le prestazioni di adesione e proliferazione non bastano.
- ✕Difficoltà di adesione delle cellule in sospensione: le superfici di polistirene sono fortemente idrofobiche, per cui è difficile fissare e analizzare le cellule in sospensione e le cellule primarie.
✓ Che cosa cambia con Novelglue (FP121)
- ✓Sintesi su larga scala in E. coli: proteina ricombinante con struttura FP1–FP2–FP1, prodotta con un processo scalabile che consente una fornitura stabile.
- ✓Adesione salda a substrati di natura diversa: riveste in modo stabile vetro, plastiche, PTFE e altri materiali, anche in ambiente umido, e funge da supporto per l’adesione delle cellule.
- ✓L’attività di tipo EGF stimola la proliferazione: il dominio FP2 mostra tale attività e favorisce la proliferazione cellulare anche in assenza di siero (Kawakami et al., 2025).
- ✓Interamente xeno-free: non contiene componenti di origine animale e ha una composizione definita, quindi si presta a sistemi di coltura chimicamente definiti.
Dati tecnici
I dati seguenti sono stati ottenuti nella fase di ricerca di base (Kawakami et al., 2025).
~83%
Adesione delle cellule in sospensione K562
Paragonabile a CellTak (circa 89%)
4,6×
Proliferazione delle cellule HeLa
Rispetto al controllo negativo, senza siero, 24 h
63 kPa
Adesione a trazione in ambiente umido
Forza adesiva in soluzione fisiologica
6 mesi+
Stabilità a temperatura ambiente
Il rivestimento mantiene le prestazioni se conservato al riparo dalla luce
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Adesione delle cellule in sospensione K562 | Circa 83% |
| Proliferazione delle cellule HeLa | Circa 4,6 volte il controllo negativo |
| Adesione (ambiente umido) | 63 kPa |
| Adesione (superficie asciutta) | 0,2 MPa |
| Conservazione a lungo termine | Oltre 6 mesi a temperatura ambiente, al riparo dalla luce |
Nota: i dati sopra riportati sono stati ottenuti nella fase di ricerca di base. Per i dettagli si veda Kawakami et al. (2025).
Dove può essere utilizzato
Rivestimento per la coltura di mantenimento di cellule iPS e staminali
Come substrato xeno-free in alternativa al Matrigel. Elimina la variabilità tra lotti e offre un ambiente di coltura altamente riproducibile.
Substrato di adesione per cellule neurali in coltura
Adesione di cellule PC12 e di neuroni primari. È stato confermato che non ostacola gli stimoli che inducono la differenziazione, come l’NGF.
Piattaforma di analisi per cellule in sospensione
Fissa su vetrino cellule in sospensione, come le K562, così da poterle analizzare con l’osservazione in fluorescenza, la citometria a flusso e altre tecniche.
Agente di rivestimento per scaffold stampati in 3D
Per far aderire le cellule alla superficie di materiali artificiali come polistirene e PET; si prevede l’estensione agli scaffold per l’ingegneria tissutale.
Le evidenze scientifiche
Progettazione e proprietà della serie FP121
FP121 è una proteina ricombinante con struttura FP1–FP2–FP1, progettata a partire dalla sequenza amminoacidica delle proteine del piede del mitilo (mussel foot proteins, MFP).
Il dominio FP1, che contiene DOPA (3,4-diidrossi-L-fenilalanina), assicura una forte adesione al substrato in ambiente umido, mentre il dominio FP2, con una struttura di tipo EGF (fattore di crescita epidermico), mostra attività di adesione cellulare e di stimolo della proliferazione.
La progettazione e la caratterizzazione di questa tecnologia sono riportate in dettaglio in Kawakami et al. (2025).
Bibliografia
- Kawakami Y., et al. Development of the FP121 series: Hybrid proteins mimicking marine adhesive proteins with cell adhesion and proliferation activity. Materials & Design, 2025.ScienceDirect →
- Aisenbrey E.A., Murphy W.L. Synthetic alternatives to Matrigel. Nature Reviews Materials, 2020, 5, 539–551.DOI →
- Ferreira L.A., et al. The future is fully defined: recombinant fragment E8 of laminin-511 is a viable xenofree alternative to Matrigel for hiPSC culture. bioRxiv, 2024.DOI →
- Choi J., et al. Sticky organisms create underwater biological adhesives driven by interactions between EGF- and GlcNAc-containing polysaccharides. Nature Communications, 2025, 16(1).DOI →
- Lee H., Dellatore S.M., Miller W.M., Messersmith P.B. Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings. Science, 2007, 318(5849), 426–430.DOI →
- Waite J.H. Mussel adhesion — essential footwork. Journal of Experimental Biology, 2017, 220(4), 517–530.DOI →
- Maier G.P., Rapp M.V., Waite J.H., Israelachvili J.N., Butler A. Adaptive synergy between catechol and lysine promotes wet adhesion by surface salt displacement. Science, 2015, 349(6248), 628–632.DOI →
Avanzamento dello sviluppo
Siamo in fase di ricerca e sviluppo. I tempi dell’applicazione clinica e della commercializzazione non sono ancora definiti.
Progettazione della proteina FP121 e realizzazione del sistema di espressione in E. coli
Messi a punto i processi di progettazione, espressione e purificazione della proteina ricombinante. Confermate le proprietà adesive e l’attività di stimolo della proliferazione cellulare.
Valutazione delle prestazioni su più tipi cellulari
Raccolta di dati di adesione e proliferazione su HeLa, K562, cellule neurali e altri tipi cellulari; ricerca delle condizioni di rivestimento ottimali.
Prove di sicurezza di base
Prove di citotossicità e genotossicità in corso, secondo la serie ISO10993.
Definizione del processo di produzione di una versione per la medicina rigenerativa
Messa a punto di un sistema di gestione della qualità equivalente alle GMP, da portare avanti insieme a partner di ricerca congiunta.
Nota: non siamo ancora arrivati alle fasi di approvazione da parte della PMDA (l’agenzia giapponese per i medicinali e i dispositivi medici), di sperimentazione clinica o di studio clinico. Tutte le informazioni di questa pagina riguardano la fase di ricerca e sviluppo.
Ricerca congiunta e documentazione tecnica
Contattateci per ricevere la documentazione tecnica dettagliata su FP121 (dopo la sottoscrizione di un accordo di riservatezza), per richiedere campioni o per avviare una ricerca congiunta.