Cuore riparato con cerotti di cellule staminali. Svolta per i pazienti con insufficienza cardiaca

Un team di ricercatori ha dimostrato che piccoli lembi di muscolo coltivati a partire da cellule staminali possono aiutare a riparare un cuore in difficoltà. La scoperta è stata testata in una sperimentazione clinica su una donna di 46 anni, offrendo nuove prospettive per il trattamento dell'insufficienza cardiaca.

Un caso pionieristico

La paziente, che aveva subito un infarto nel 2016 e successivamente sviluppato insufficienza cardiaca, è stata sottoposta a un intervento innovativo: i chirurghi hanno impiantato dieci lembi di tessuto cardiaco generato in laboratorio, ciascuno contenente 400 milioni di cellule, sulla superficie del suo cuore. L'operazione ha permesso di stabilizzare la sua condizione per tre mesi, il tempo necessario per ricevere un trapianto di cuore.

L'analisi del suo vecchio cuore, condotta dagli scienziati, ha rivelato che i lembi muscolari impiantati erano rimasti intatti e avevano sviluppato vasi sanguigni, suggerendo un'integrazione efficace con il tessuto circostante.

Un progresso significativo nella ricerca

I risultati della sperimentazione, avvenuta nel 2021, sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature il 29 gennaio. Lo studio include anche dati derivati da precedenti esperimenti su macachi rhesus (Macaca mulatta), nei quali erano stati testati lembi contenenti 40 milioni o 200 milioni di cellule.

"Abbiamo ora, per la prima volta, un trapianto biologico coltivato in laboratorio che ha il potenziale per stabilizzare e rafforzare il muscolo cardiaco", ha dichiarato Ingo Kutschka, coautore dello studio e chirurgo cardiaco presso l'Università Medica di Göttingen, durante una conferenza stampa.

Anche Jianyi Zhang, esperto di bioingegneria presso l'Università dell'Alabama a Birmingham, ha definito il trattamento "una svolta significativa". Zhang ha lavorato per anni con cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs), che vengono riprogrammate da cellule adulte per poter differenziarsi in qualsiasi tipo di tessuto corporeo, compreso il muscolo cardiaco.

Un trattamento complementare al trapianto di cuore

Questo approccio non intende sostituire il trapianto cardiaco, ma può offrire un trattamento aggiuntivo ai pazienti con insufficienza cardiaca avanzata che sono in attesa di un organo disponibile.

"Meno dell'1% dei pazienti che ne avrebbero bisogno riesce a ricevere un trapianto di cuore", ha spiegato Wolfram-Hubertus Zimmermann, farmacologo dell'Università Medica di Göttingen e coautore dello studio. "Questa nuova soluzione offre un'opzione terapeutica ai pazienti attualmente in cure palliative".

Finora, i ricercatori hanno impiantato lembi muscolari simili in 15 pazienti e sperano di reclutare nuovi partecipanti per espandere la sperimentazione clinica.

Un problema globale con una nuova possibile soluzione

Si stima che circa 60 milioni di persone nel mondo soffrano di insufficienza cardiaca e oltre la metà dei pazienti con una forma grave della malattia muoia entro un anno dalla diagnosi. La scarsità di donatori di cuore rende il trapianto una soluzione impraticabile per la maggior parte dei pazienti, mentre i dispositivi di supporto meccanico sono costosi e richiedono interventi invasivi.

Per anni, gli scienziati hanno cercato di riparare il cuore iniettando cellule staminali o trapiantando tessuti coltivati in laboratorio, ma questi approcci hanno spesso portato a effetti collaterali gravi, come aritmie, crescita di tumori o rigetto immunitario.

Zimmermann e il suo team hanno sviluppato un metodo innovativo per aggirare questi problemi: hanno ingegnerizzato cellule staminali pluripotenti indotte per farle crescere in muscolo cardiaco e tessuto connettivo, poi le hanno mescolate con un gel di collagene per creare lembi tissutali. La tecnica consente di posizionare i lembi sulla superficie del cuore senza necessità di interventi chirurgici invasivi. "Il tessuto trapiantato si trova fondamentalmente all'esterno del cuore", ha spiegato Zhang.

Una nuova era per la medicina rigenerativa

La ricerca apre prospettive promettenti nel campo della medicina rigenerativa e della cardiologia. Sebbene ci sia ancora molta strada da fare prima che questa tecnologia possa diventare un trattamento standard, i risultati preliminari suggeriscono che il trapianto di tessuti coltivati in laboratorio potrebbe offrire una speranza concreta ai milioni di pazienti che soffrono di insufficienza cardiaca in tutto il mondo.

ph credit:Thomas Deerinck, NCMIR/Science Photo Library