Secondo un recente articolo pubblicato sulla rivista Nature, le patch muscolari ottenute da cellule staminali pluripotenti indotte possono aiutare a riparare lesioni e insufficienze cardiache.
Questa procedura è stata eseguita su una donna di 46 anni che partecipava a una sperimentazione clinica. A quest’uomo, che nel 2016 ha avuto un infarto che gli ha causato l’insufficienza cardiaca, sono state impiantate sulla superficie del cuore, durante un intervento chirurgico, 10 unità contenenti 400 milioni di cellule. Ciò stabilizzò le sue condizioni per tre mesi e finalmente poté ricevere un trapianto di cuore.
La scansione del suo vecchio cuore ha rivelato che i cerotti impiantati erano al loro posto e avevano sviluppato vasi sanguigni. Studi precedenti sono stati condotti su macachi rhesus, nei quali sono state testate aree contenenti tra 40 e 200 milioni di cellule. Ingo Kutschka, chirurgo cardiaco presso il Centro medico universitario di Gottinga in Germania e coautore dello studio, ha commentato: “Per la prima volta, abbiamo a disposizione un trapianto biologico coltivato in laboratorio che ha il potenziale per stabilizzare e rafforzare il muscolo cardiaco”. D’altro canto, Jianyi Zhang ha affermato: “È una grande svolta”. Il professor Zhang è specializzato in bioingegneria e in particolare nell’uso di cellule staminali pluripotenti indotte, ovvero cellule somatiche riprogrammate a uno stato quasi embrionale e successivamente differenziate nel tipo di cellula richiesto.
Questo trattamento non intende sostituire un trapianto completo. Tuttavia, i pazienti affetti da insufficienza cardiaca avanzata e in attesa di un cuore potrebbero ricevere un aiuto significativo. La realtà è che “meno dell’1% dei pazienti che ne hanno bisogno riceve un trapianto di cuore”, ha affermato Wolfram-Hubertus Zimmermann, farmacologo e coautore dello studio, che ha anche aggiunto: questo approccio “offre un altro trattamento ai pazienti che attualmente ricevono cure palliative”.
Finora hanno partecipato a questa sperimentazione 15 persone, alle quali sono stati applicati cerotti muscolari. L’importanza di questo lavoro è evidente se si considera che circa 60 milioni di persone nel mondo soffrono di insufficienza cardiaca e, di quelle che ne soffrono in forme gravi, più della metà muore entro un anno. D’altro canto, non ci sono abbastanza donatori per soddisfare questa esigenza e i dispositivi di pompaggio artificiale richiedono un intervento chirurgico invasivo e sono costosi.
Da tempo si cerca di alleviare questo tipo di disturbo impiantando o iniettando direttamente nel cuore cellule staminali o muscoli da esse derivati. Tuttavia, ciò ha portato a rigetto immunitario, tumori o aritmie. Ora, i ricercatori del team di Zimmermann hanno lavorato con cellule pluripotenti indotte e da esse hanno ottenuto muscolo cardiaco e tessuto connettivo. Queste cellule sono state inserite in un idrogel di collagene. Sono stati poi posizionati all’esterno del cuore mediante una procedura minimamente invasiva.
I cerotti sono stati impiantati in sei macachi affetti da insufficienza cardiaca e confrontati con un gruppo di controllo che non ha ricevuto il trattamento. Per prevenire la risposta immunitaria, agli animali trattati sono stati somministrati farmaci. Dopo sei mesi, i primati che avevano ricevuto cinque cerotti mostravano un aumento dello spessore della parete cardiaca fino a 6 millimetri. In tre dei macachi si è riscontrato un aumento del dieci percento della quantità di sangue pompato a ogni battito cardiaco. “Ciò indica che finché il cuore pompa, i cerotti contribuiscono e questo si traduce in un miglioramento delle prestazioni di pompaggio dell’intero cuore”, ha affermato Zimmermann. In nessuna delle scimmie erano presenti aritmie o tumori.
Il paziente che ha preso parte alla sperimentazione clinica soffriva di grave insufficienza cardiaca ed era in attesa di un trapianto. L’équipe medica ha posizionato 10 cerotti muscolari (4×9 centimetri) sul cuore, applicando alcuni punti di sutura. Per riuscirci, ha dovuto praticare un’incisione sul lato sinistro del torace della donna e le ha somministrato due farmaci immunosoppressori comunemente usati nei trapianti.
Esaminando il cuore originale dopo il trapianto del nuovo organo, gli scienziati hanno osservato che le aree in cui si trovavano le cellule impiantate erano intrecciate con piccoli vasi sanguigni e quindi ricevevano nutrienti e ossigeno. “È ormai chiaro che possiamo aggiungere muscoli a un cuore malato e che possiamo farlo senza problemi di sicurezza”, ha affermato Zimmermann.Nell’attuale studio di follow-up, sono stati impiantati 20 cerotti in ciascuno dei 15 partecipanti. Attualmente i ricercatori stanno testando nuovi tipi di cerotti sui macachi con l’obiettivo di ridurre al minimo l’uso di immunosoppressori.
Sebbene il lavoro sia ancora nelle fasi iniziali, gli scienziati prevedono di passare alla Fase III visti i risultati positivi ottenuti in termini di sicurezza. D’altro canto, vale la pena sottolineare che i cerotti sono stati ottenuti dalla riprogrammazione di cellule del sangue di un donatore che hanno dato origine a cellule pluripotenti indotte (iPSC) e, da queste, a cardiomiociti.
Le iPSC sono state scoperte dal ricercatore S. Yamanaka nel 2006, la loro origine è impeccabile dal punto di vista etico, evitando la necessità di utilizzare cellule staminali embrionali. Se questi esperimenti andassero avanti, potrebbero alleviare le sofferenze di molte persone in tutto il mondo affette da queste patologie cardiache. In ogni caso, bisognerà attendere sperimentazioni successive con un numero più ampio di partecipanti per confermare la sicurezza e l’efficacia del trattamento.
