Scaffold per l’ingegnerizzazione dei tessuti cardiaci
Il trattamento efficace delle malattie cardiovascolari è spesso limitato dalla mancanza di tessuti idonei al ripristino del muscolo, delle valvole o dei vasi cardiaci danneggiati. Lo sviluppo di materiali prostetici per il trattamento delle malattie cardiovascolari rappresenta quindi un compito ambizioso ma anche di grande rilevanza. Il progetto BIOSCENT, un’iniziativa collaborativa europea su larga scala, è stato condotto da un consorzio di esperti di medicina rigenerativa e di ingegnerizzazione dei tessuti, con l’obiettivo generale di sviluppare scaffold polimerici bioattivi multifunzionali capaci di guidare la formazione del tessuto cardiovascolare da parte delle cellule staminali adulte. Nei cinque anni in cui si è svolto, il consorzio ha visto la partecipazione di 15 partner appartenenti al mondo industriale e alle istituzioni di ricerca. BIOSCENT ha cercato di ottenere la rigenerazione di tutti e tre i tessuti cardiovascolari: miocardio, vasi sanguigni e valvole cardiache. Nel corso del progetto sono stati esplorati due approcci. Nel metodo più tradizionale, basato sull’ingegnerizzazione in vitro dei tessuti, le cellule staminali sono state coltivate su uno scaffold polimerico e impiantate come protesi. In alternativa, l’approccio di ingegnerizzazione dei tessuti in situ si è avvalso di scaffold bioattivi impiantati non seminati mediante i quali stimolare le cellule staminali del paziente e guidare la rigenerazione tissutale. Questa seconda metodologia ha il vantaggio di evitare i rischi e le difficoltà associate ai processi di espansione, differenziazione e organizzazione cellulare e all’impianto del bioinnesto. Per l’ingegnerizzazione in vitro/in situ sono stati progettati quattro diversi tipi di scaffold: patch cardiaco, iniettabili cardiaci per miocardio, vasi e valvole cardiache. Per ogni tipo di scaffold, sono stati integrati polimeri, fonti di cellule staminali e segnali per guidare la rigenerazione dei tessuti, ottenendo prototipi bioattivi. Il team ha testato in vitro un totale di 48 prototipi, i migliori dei quali sono stati sottoposti ai test in vivo: cinque patch cardiaci, tre iniettabili cardiaci, cinque valvole e quattro vasi sanguigni. I risultati dei test in vivo sono stati molto promettenti, soprattutto per il patch cardiaco e per gli iniettabili cardiaci. La ricerca deve ora proseguire con il perfezionamento dei prototipi e i test in vivo su grandi animali, per giungere, fra 3-5 anni, al primo impianto nell’uomo.
Parole chiave
Scaffold, ingegnerizzazione dei tessuti, malattie cardiovascolari, cellule staminali, bioattivo
