Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Microsfere per la somministrazione di cellule

L’infarto del miocardio rappresenta la prima causa di decesso in Europa. Alcuni ricercatori hanno sviluppato innovative microsfere, con funzione di veicolo terapeutico per la somministrazione di cellule al sito infartuato.
Microsfere per la somministrazione di cellule
Il MI provoca la formazione di una cicatrice fibrotica e l’alterazione della funzione cardiaca. Spesso l’unica soluzione è rappresentata dal trapianto di cuore,, ma la scarsità di donatori di organi e le complicazioni connesse ai trattamenti immunosoppressivi impongono l’esigenza di strategie alternative.

La terapia delle cellule staminali si sta evidenziando come un approccio promettente per la rigenerazione di tessuto cardiaco dopo il MI. Tuttavia, i tentativi finora non hanno dato esito positivo, a causa di vari fattori, vale a dire il difficile microambiente, la morte delle cellule iniettate che non riescono a localizzarsi sul tessuto e le contrazioni del miocardio. Una massiccia perdita di cellule ha finora reso inefficace la terapia a base cellulare.

Il progetto STEM CELLS COCOONING (Stem cell cocooning for targeted cardiac cell therapy), finanziato dall’UE ha studiato le opportunità di potenziare l’efficacia della terapia cellulare tramite la creazione intorno alle cellule staminali del midollo osseo di un bozzolo, formato da una microsfera a base di collagene bioingegnerizzato, seguendo la logica che il bozzolo avrebbe fornito un sostegno idoneo alla sopravvivenza della cellula, avrebbe favorito l’innesto delle cellule nel tessuto cardiaco e avrebbe protetto le cellule dal difficile ambiente successivo al MI.

In tale quadro, i ricercatori hanno generato microsfere ibride ricavate da collagene e alginato; ne hanno la compatibilità con vari tipi di cellula, tra cui anche cellule endoteliali di arteria suina, cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) e cardiomiciti. La formulazione, le dimensioni e la forma delle microsfere sono state determinate utilizzando un approccio di modellizzazione matematica; sono state e manipolate attraverso la portata d’aria, il rapporto tra collagene e alginato e la distanza dello spazio d’aria.

I test in vito sperimentati su animali hanno dimostrato una vitalità delle cellule fino a cinque giorni, ovvero una valida finestra terapeutica per il trattamento del MI. Le microsfere risultano anche ben tollerate, senza presentare alcuna risposta immunitaria avversa. Inoltre, gli scienziati hanno incapsulato nelle microsfere il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF-2), che è stato rilasciato in modo controllato e ha migliorato la vascolarizzazione.

Nel complesso, l’approccio di STEM CELLS COCOONING ha affrontato il problema della rigenerazione del cuore attraverso un metodo che unisce la somministrazione delle cellule e materiali bioingegnerizzati. Il supporto biomedico all’efficiente somministrazione di cellule, insieme allo scaffold poroso biodegradabile per il sostegno e l’innesto delle cellule, spiana la strada alla riabilitazione cardiaca.

Informazioni correlate

Keywords

Microsfera, infarto del miocardio, terapia con cellule staminali, collagene, FGF-2