Patch-Immagine Credit Public Domain-
Utilizzando tessuti ingegnerizzati in laboratorio, gli scienziati dell’Anschutz Medical Campus dell’Università del Colorado hanno creato un patch o cerotto biodegradabile a tutto spessore che promette di correggere i difetti cardiaci congeniti nei neonati, limitando gli interventi chirurgici invasivi e durando più a lungo dei cerotti attuali.
I risultati dello studio sono stati pubblicati questa settimana sulla rivista Materials Today. “L’obiettivo finale è quello di produrre tessuto cardiaco coltivato in laboratorio dalle cellule del paziente che possa essere utilizzato per ristrutturare il cuore per correggere i difetti cardiaci”, dice Jeffrey Jacot, PhD, autore senior dello studio, Professore associato di bioingegneria, Scuola di Medicina dell’Università del Colorado
Ogni anno in questo paese nascono circa 10.000 bambini con un difetto cardiaco congenito complesso, che richiede un intervento chirurgico nel primo anno di vita. Alcune di queste operazioni richiedono l’impianto di un cerotto cardiaco a tutto spessore. “Ma i materiali attualmente utilizzati nei patch non sono viventi e non sono degradabili. Non crescono con il paziente e spesso falliscono perché non si integrano con il cuore”.
Jacot ha affermato che questi interventi sono in gran parte palliativi e prolungano la sopravvivenza solo fino al successivo intervento chirurgico.
Ma il cerotto del laboratorio di Jeffrey Jacot, chiamato cerotto miocardico di ingegneria tessutale, potrebbe sopravvivere alle forze meccaniche della parete cardiaca e integrarsi nel cuore stesso. Idealmente, durerebbe finché vive il paziente.
“I materiali dei cerotti attualmente disponibili per i cardiochirurghi pediatrici sono esclusivamente non viventi e non degradabili e spesso falliscono nella loro efficacia terapeutica a lungo termine a causa della scarsa compliance, di un aumento del rischio di trombosi e di iperplasia intimale e della loro incapacità di rimodellarsi e integrarsi con il cuore“, dice lo studio.
Le soluzioni permanenti richiedono “biomateriali degradabili, ma che promuovano anche la rigenerazione del cuore in modo che i cerotti vengano infine sostituiti da miocardio sano, lo strato muscolare medio del cuore e quello più spesso”.
“Tutti i cerotti che non vengono sostituiti da tessuto sano prima del loro degrado inevitabilmente falliranno e porteranno a complicazioni a lungo termine”, ha detto Jacot.
Il cerotto è stato creato in laboratorio utilizzando una tecnica nota come elettrofilatura, in cui l’elettricità viene applicata a soluzioni liquide per creare nanofibre utilizzate per realizzare una “impalcatura”. L’impalcatura viene quindi iniettata con cellule viventi. Questo alla fine diventa il patch.
“L‘impalcatura è risultata meccanicamente sufficiente per la riparazione della parete cardiaca“, ha detto Jacot. “Le cellule vascolari sono state in grado di infiltrarsi per più della metà dello scaffold in coltura statica entro tre settimane“.
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Il cerotto richiede ulteriori test prima di poter essere utilizzato sugli esseri umani.
Jacot è ottimista sul fatto che svolgerà un ruolo fondamentale nel futuro trattamento dei difetti cardiaci congeniti e di altre patologie cardiache.
“Questa è la prima dimostrazione riuscita di un cerotto elettrofilato molto spesso e poroso specifico per l’ingegneria del tessuto cardiaco“, ha affermato il ricercatore.
Fonte:Materials Today Communications
