La ricerca pubblicata questa settimana descrive come i vasi sanguigni cresciuti in laboratorio sono stati trasformati in tessuto vivente quando sono stati trapiantati in pazienti dializzati che necessitavano di vasi sanguigni sostitutivi. Le cellule dei riceventi si sono efficacemente infiltrate nei vasi sanguigni artificiali, diventando così come i vasi sanguigni nativi dei pazienti.
Ci sono molte condizioni per le quali sono necessari vasi sanguigni di ricambio. I vasi sanguigni possono essere danneggiati da traumi e da una serie di disturbi cardiovascolari. I vasi sanguigni di ricambio vengono anche utilizzati per ripristinare il normale flusso di sangue al cuore in un intervento chirurgico salvavita.
Attualmente, i vasi sanguigni sostitutivi sono ottenuti da autotrapianti e prelevati da un’altra parte del corpo del paziente, vasi donati o sostituti sintetici. Queste strategie, tuttavia, hanno i loro limiti.
Le opzioni per la raccolta e il ripopolamento dei vasi sanguigni per gli autotrapianti sono limitate, i vasi sanguigni donati comportano il rischio di rigetto e gli innesti sintetici attualmente disponibili sono associati al rischio di infezione, alle reazioni avverse dell’ospite e alla degradazione meccanica.
I ricercatori Humacyte, nella Carolina del Nord, hanno deciso di affrontare la necessità di una fonte alternativa di vasi sanguigni sostitutivi.
L’idea era che se i vasi sanguigni potessero essere prodotti in laboratorio per essere usati per trattare pazienti con differenti bisogni vascolari e possibilmente avere meno morbilità rispetto alle attuali alternative “, dice Heather Prichard, COO, Humancyte.
Questa settimana i ricercatori hanno riportato un esito positivo dei loro sforzi nella rivista Science Translational Medicine.
Il team ha seminato cellule muscolari lisce umane da cadaveri donati su un’impalcatura a rete biodegradabile. Le cellule sono state fornite di sostanze nutritive e hanno prodotto una rete 3D di proteine, come il collagene.
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Quando la mesh si è disintegrata, è rimasto un tubo proteico lungo circa 420 mm e con un diametro di 6 mm, che il team ha definito un vaso acellulare umano (HAV).
L’HAV è stato liberato da tutte le cellule originali in quanto potrebbero essere riconosciute come estranee e suscitare una risposta immunitaria nel ricevente.
L’ HAV è stato impiantato nella parte superiore delle braccia di 60 persone con insufficienza renale i cui vasi sanguigni non consentivano la dialisi di cui avevano bisogno. I vasi sanguigni ingegnerizzati non hanno innescato reazioni immunitarie significative in nessuno dei pazienti.
Successivamente, i campioni degli HAV sono stati prelevati 1-2 anni dopo l’impianto da 13 dei riceventi durante le operazioni di routine. È stato osservato che gli HAV erano stati popolati sia da cellule muscolari lisce sia da cellule endoteliali e ricoperti di microvasi che fornivano ossigeno e sostanze nutritive all’impianto.
Il vaso artificiale era stato quindi incorporato dal corpo del ricevente e somigliava e funzionava come un vaso sanguigno naturale.
I ricercatori concludono:
‘I nostri risultati suggeriscono che il ripopolamento degli HAV miogenici, endoteliali e progenitori delle cellule trasforma questi vasi precedentemente acellulari in tessuti viventi funzionali che mantengono il trasporto del sangue e mostrano auto-guarigione dopo una ferita di cannulazione’.
Inoltre, i tessuti a più strati che erano cresciuti intorno all’HAV si erano riparati nel punto di penetrazione di un ago per dialisi.
I ricercatori stanno ora confrontando gli HAV con un’alternativa sintetica in uno studio clinico che coinvolge centinaia di pazienti e si spera che possno essere utilizzati in futuro per sostituire le arterie danneggiate dalle malattie cardiache.
