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Rigenerazione del cuore dopo un infarto, progetto italiano tutto al femminile

Nasce il progetto BIORECAR: l’obiettivo è rigenerare le cellule del cuore dopo un infarto. Valeria Chiono del Politecnico di Torino è alla guida di un team di sole donne medico e ingegneri

Valeria Chiono, coordinatrice del progetto BIORECAR (Fonte Polito)
Valeria Chiono, coordinatrice del progetto BIORECAR (Fonte Polito)
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Nasce un progetto tutto al femminile con l’obiettivo di rigenerare le cellule del cuore dopo un infarto. L’iniziativa, coordinata dalla professoressa Valeria Chiono del Politecnico di Torino, si chiama BIORECAR-Direct cell reprogramming therapy in myocardial regeneration through an engineered multifunctional platform integrating biochemical instructive cues, e si è aggiudicata 2 milioni in cinque anni dallo European Research Council (ERC): un progetto che dimostra in maniera esemplare come le discipline tecnologiche possano trovare applicazioni sempre più diffuse nella medicina e nelle scienze della salute.

Metodologia e tecniche di utilizzo di BIORECAR

Il progetto BIORECAR propone un approccio innovativo e multidisciplinare per la riprogrammazione sul posto del tessuto cardiaco infartuato in tessuto cardiaco funzionale, avvalendosi degli strumenti della bioingegneria, inclusi i biomateriali biomimetici e la nanomedicina.

In pratica, quando si verifica un infarto del miocardio, circa un miliardo di cardiomiociti, le cellule preposte alla generazione e alla trasmissione dello stimolo contrattile che regola la frequenza cardiaca, muore nell’arco di poche ore. Il tessuto muscolare striato di cui è naturalmente composto il cuore, infatti, a seguito dell’infarto si trasforma in un tessuto fibroso, più rigido di quello cardiaco e privo di cardiomiociti capaci di contrarsi.

Una problematica che spesso, almeno fino ad oggi, può trovare un lieto fine unicamente con il trapianto di cuore. Ebbene, una prospettiva innovativa arriva proprio dal progetto BIORECAR, che adotta una nuova strategia di medicina rigenerativa per ripristinare nei tessuti cardiaci fibrotici la normale funzione contrattile. L’approccio scelto è quello della riprogrammazione cellulare diretta, che integra nanomedicina, scienza dei biomateriali e ingegneria dei tessuti. Il progetto prevede il design di nanoparticelle polimeriche innovative, concepite con lo scopo di riprogrammare specificatamente le cellule presenti nella cicatrice post-infartuale (fibroblasti cardiaci) cambiandone l’espressione genica e trasformandole in cardiomiociti. Le nanoparticelle saranno somministrate direttamente nel tessuto infartuato attraverso un idrogel iniettabile, dotato di ulteriori funzionalità per promuovere la riprogrammazione cellulare. L’approccio, attualmente studiato soprattutto negli Stati Uniti, sarà validato in Europa grazie ad un modello in vitro di tessuto cardiaco fibrotico umano, e successivamente su un modello in vivo.

Un team di lavoro al femminile

Oltre a Valeria Chiono, professore associato presso il DIMEAS – Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino, il team che ha progettato BIORECAR si avvale delle competenze di Carla Divieto (INRIM, Torino), Elisa di Pasquale (Humanitas Clinical and Research Center, Milano), Franca di Meglio e Daria Nurzynska (Università di Napoli Federico II). Insomma, una squadra di donne per un’iniziativa dall’altissimo valore scientifico.

Come spiega Valeria Chiono, “Nonostante il progressivo grado di avanzamento nella progettazione di scaffold sempre più performanti, Il successo di tali approcci è fortemente limitato dalla scarsa capacità rigenerativa del tessuto miocardico post-infartuale. Parallelamente, a partire dal 2010, sono stati pubblicati in letteratura i primi risultati sulla riprogrammazione diretta dei fibroblasti cardiaci in cardiomiociti. Benché la ricerca nel campo stia ancora muovendo i suoi primi passi e il grado di riprogrammazione cellulare e di maturazione delle cellule riprogrammate siano ancora limitati per un’applicazione clinica, questo approccio ha le potenzialità per rivoluzionare la medicina rigenerativa cardiaca”. Ed ecco, dunque, la genesi del progetto BIORECAR, “nato dall’idea di combinare la mia esperienza nel campo della progettazione di scaffold polimerici ‘biomimetici’ e sistemi di rilascio di farmaco, con il nuovo approccio di riprogrammazione cellulare diretta, con l’obiettivo di renderla più efficiente e di ottenere cardiomiociti maturi e funzionali. Il finanziamento ottenuto mi permetterà di coordinare un team di ricerca multidisciplinare per la progettazione di biomateriali che aiutino a riprogrammare la cicatrice fibrotica post-infartuale in un tessuto funzionale. Le conoscenze acquisite permetteranno di porre le basi per un nuovo possibile trattamento per la disfunzione cardiaca sia post-ischemica, sia causata da altre patologie o da interventi chirurgici”, conclude la professoressa del Politecnico di Torino.

Soddisfazione per gli importanti sviluppi del progetto arriva anche dal Rettore dell’Ateneo piemontese, Marco Gilli, che sottolinea come “Questo nuovo progetto ERC attribuito al Politecnico testimonia ancora una volta le grandi potenzialità dell’applicazione delle discipline tecnologiche all’ambito delle scienze della vita: attualmente, su 13 progetti ERC finanziati al nostro Ateneo, ben 6 riguardano ricerche che spaziano dalla biologia alla medicina”.

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