Un impianto biomimetico per curare l'artrosi
L'artrosi è una malattia degenerativa delle articolazioni la cui incidenza aumenta con l'età. Si stima che l'80 % della popolazione presenterà prove radiografiche di artrosi all'età di 65 anni. L'eziologia dell'artrosi rimane sconosciuta e le misure esistenti per gestirla non mirano a rigenerare la cartilagine distrutta, ma si limitano a ridurre i sintomi. A questo scopo vengono somministrati farmaci antidolorifici o antinfiammatori e, in casi estremi, si propone la sostituzione chirurgica dell'articolazione come unica soluzione. I ricercatori impegnati nel progetto GAMBA ("Gene activated matrices for bone and cartilage regeneration in arthritis"), finanziato dall'UE, hanno cercato di creare un impianto biomedico per il ripristino dell'osso e della cartilagine che simula i processi naturali. A tal fine hanno usato una serie di materiali innovativi come vettori di geni che codificano il fattore di crescita, cellule staminali mesenchimali e una matrice in idrogel per indurre la guarigione dell'osso e della cartilagine. GAMBA ha prodotto un toolkit basato sull'utilizzo di cellule staminali mesenchimali e dell'espressione selettiva di alcuni fattori di crescita, che finirebbero per guidare queste cellule staminali lungo un percorso specifico di differenziazione. La regolazione temporale dell'espressione genica è stata raggiunta attraverso i promotori di calore inducibili. Tramite il coordinamento dei modelli spaziali di espressione genica, gli scienziati speravano di progettare un sistema con componenti che potrebbero colpire l'infiammazione inducendo la riparazione subcondrale della cartilagine e delle ossa nell'artrosi. Il sistema generato consisteva di tre scomparti, ciascuno dei quali esprime uno dei tre geni terapeuticamente rilevanti. Questi compartimenti erano realizzati in materiale MBCP™ (Micro Macroporous Biphasic Calcium Phosphate) o un idrogel, ed esprimevano un fattore di osteoinduttiva (BMP-2), un fattore cartilagine-induttivo (TGF-beta) o una molecola antinfiammatoria (IL-10). Le cellule staminali che esprimono questi fattori dovrebbero differenziarsi in cellule ossee oppure cartilaginee in grado di combattere l'infiammazione. In generale, la progettazione del sistema GAMBA era destinata a riprodurre elementi chiave della formazione di tessuto naturale nel fornire un impianto per il trattamento dell'artrosi. Abbinato ad un innovativo programma di sensibilizzazione del pubblico, che collega attivamente i pazienti e la società, il consorzio ha ottenuto preziose intuizioni sulle prospettive e le aspettative dei pazienti. Dopo la convalida in modelli preclinici di artrosi, è necessario uno studio clinico per valutare le potenzialità di questo nuovo sistema come una valida terapia per l'artrosi.
Parole chiave
Artrosi, cellule staminali mesenchimali, rigenerazione di tessuto, infiammazione, cartilagine
