Un modo migliore per trattare gli effetti dell’ictus ischemico
Un ictus ischemico si verifica quando un’arteria che fornisce sangue al cervello viene bloccata. Questo blocco riduce il flusso di sangue e ossigeno al cervello, causando danni o morte delle cellule cerebrali e il conseguente decesso del paziente, o deficit neurologici permanenti. Lo standard di riferimento per il trattamento dell’ictus ischemico è la trombolisi, tramite un farmaco specifico chiamato attivatore tissutale del plasminogeno o rimuovendo il coagulo di sangue utilizzando mezzi meccanici, la cosiddetta trombectomia meccanica. Sebbene salvi delle vite, questo trattamento non può riparare il danno arrecato al cervello. La chiave per riparare il danno al tessuto cerebrale è prevenire lo stress ossidativo, un fenomeno causato dalla sovrapproduzione di piccole molecole denominate specie reattive dell’ossigeno e specie reattive dell’azoto. Questo è esattamente ciò che il progetto BIONICS, finanziato dall’UE, si è proposto di fare. «Il progetto BIONICS si è focalizzato sullo sviluppo di una nanocapsula lipidica biomimetica e neuroprotettiva per il trattamento mirato degli effetti collaterali post-ictus», afferma Christos Tapeinos, coordinatore del progetto BIONICS. «Creando un sistema di rilascio biocompatibile in grado di attraversare la barriera fisica del cervello e fornire una combinazione di antiossidanti al tessuto ischemico, speriamo di essere in grado di recuperare parte del danno». Tapeinos ha svolto la sua ricerca presso il dipartimento Bio-Interfacce Intelligenti dell’Istituto Italiano di Tecnologia e con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie.
Sperimentazione ed errore
Uno dei principali ostacoli alla corretta somministrazione di un farmaco al cervello è superare la barriera emato-encefalica (BEE), che è altamente selettiva in termini di molecole e sostanze che consentirà di far passare nel cervello. Anche se il farmaco supera il BEE, il sistema di rilascio biocompatibile (BDS, Biocompatible Delivery System) deve essere in grado di colpire specificamente le cellule sopravvissute all’interno del cervello. «Solo allora potremo anche solamente iniziare a cercare di ridurre i danni provocati dallo stress ossidativo», spiega Tapeinos. Per superare queste molteplici sfide, i ricercatori hanno creato un BDS utilizzando sia lipidi sintetici che naturali. Essi hanno quindi deciso di dimostrare che questo BDS era in grado di colpire sia la BEE che le cellule neuronali. «La sfida principale era dimostrare che il sistema antiossidante funziona ed è in grado di proteggere i neuroni danneggiati», aggiunge Tapeinos. Sulla base del primo modello di stress ossidativo utilizzato dai ricercatori, il BDS stava funzionando. Tuttavia, quando il modello è stato modificato per descrivere più accuratamente le condizioni fisiologiche del danno da ischemia/riperfusione (I/R), i risultati sono stati inconcludenti. «Dopo alcuni esperimenti e sulla base dei risultati precedenti, ci siamo resi conto che il modello I/R che stavamo utilizzando non era appropriato», osserva Tapeinos. «Di conseguenza, abbiamo iniziato a ottimizzare il modello I/R e, dopo molte sperimentazioni ed errori, ne abbiamo fabbricato uno che potesse, almeno per un sistema in vitro 2D, imitare “accuratamente” le condizioni fisiologiche».
Un trampolino di lancio per ulteriori ricerche
Sebbene l’obiettivo finale di proteggere il cervello ischemico non sia stato raggiunto, il progetto ha dimostrato che la realizzazione del BDS e lo sviluppo del modello I/R possono fungere da trampolino di lancio e supportare altri ricercatori che lavorano nel settore. «Siamo orgogliosi del modello I/R in vitro che abbiamo realizzato perché ora abbiamo l’esperienza per far evolvere ulteriormente il nostro lavoro e fabbricare migliori sistemi in vitro per I/R», conclude Tapeinos. Il progetto sta attualmente lavorando allo scopo di garantire ulteriori finanziamenti per espandere la sua ricerca in studi in vivo.
Parole chiave
BIONICS, ictus ischemico, post-ictus, ictus, trombolisi, barriera emato-encefalica, stress ossidativo
