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Progressi importanti per le valvole cardiache
da ingegneria tissutale

Per la prima volta, i ricercatori hanno utilizzato con successo cellule di coniglio per costruire tessuto a forma di valvola cardiaca all’interno del corpo dell’animale, come riferito in una presentazione discussa alle Scientific Sessions 2006.

Tale procedimento potrà forse rendere possibile la costruzione di valvole cardiache a partire dalle cellule del paziente stesso che ha bisogno della sostituzione valvolare e viene definito ingegneria tissutale autologa. “Ė la prima volta che viene costruita una valvola cardiaca autologa all’interno di un corpo vivo” ha detto Kyoko Hayashida, autrice principale dello studio (Abstract 1064/B17) e ricercatrice presso il National Cardiovascular Center Research Institute di Osaka, in Giappone.

“Abbiamo creato un condotto valvolato autologo attraverso un processo semplificato e meno costoso in un organismo vivente” ha detto l’autrice. “Se si arriverà a ricreare ogni organo del corpo utilizzando cellule autologhe, potremo risolvere il problema della scarsa donazione di organi oggi disponibili per il trapianto e potremo fare a meno dei costosi e pericolosi farmaci antirigetto”.

Attualmente, le valvole cardiache vengono sostituite con valvole meccaniche o valvole di altre specie animali (soprattutto maiali).Entrambi questi approcci presentano limitazioni importanti, ha ricordato la ricercatrice. Le valvole meccaniche comportano un elevato rischio di trombosi e rendono quindi necessaria una terapia anticoagulante per tutta la vita, con i rischi che ciò comporta, e le valvole biologiche si deteriorano progressivamente, dal momento che non contengono cellule viventi in grado di autoripararsi.

Inoltre, “nessuna di queste valvole è in grado di aumentare le proprie dimensioni di pari passo con l’organismo che cresce, per cui l’utilizzo di tali presidi pone particolari problemi nei bambini” ha sottolineato la Hayashida. Che ha puntualizzato: “Il tessuto generato a partire dalle cellule del paziente mantiene la promessa di accrescersi con lui”.

Hayashida ha spiegato che il suo gruppo di ricerca ha sviluppato dei modellini di plastica con tre lembi simili ai lembi delle valvole cardiache. Una struttura di sostegno elastica, resa spugnosa da numerosi forellini praticati con il laser, manteneva i lembi in sede.

L’intera struttura è lunga poco più di un centimetro, con un diametro inferiore al centimetro, il che rende possibile impiantare fino a 5 modellini in uno strato di grasso del dorso di un coniglio, senza alcun fastidio per l’animale.

Le minuscole aperture create con il laser hanno permesso alle cellule del coniglio di infiltrare i modellini e crescere intorno a essi. Dopo un mese, i ricercatori hanno rimosso i modellini dai conigli, senza alcun problema per gli animali, hanno quindi rimosso gli stampi e hanno lasciato intatta la struttura interna a forma di valvola cardiaca, circondata da tessuto.

Sono stati impiantati 10 modellini: 5 nel primo coniglio, 3 nel secondo e 2 nel terzo. I ricercatori hanno riportato un tasso globale di successo del 50% (5 tentativi su 10): due su cinque nel primo coniglio, due su tre nel secondo e uno su due nel terzo.
Sebbene le valvole non avessero gli stessi strati cellulari delle valvole native, tuttavia funzionavano in modo simile quando i ricercatori hanno eseguito test relativi al flusso in appositi tubi.

Studi ulteriori dovranno stabilire se tali valvole possono resistere alla pressione del sangue presente a livello delle valvole native senza degradarsi. I ricercatori si sono anche riservati di svolgere studi ulteriori circa la funzione di queste valvole una volta impiantate nell’organismo, circa le loro potenzialità di accrescimento, di autoriparazione e di rigenerazione all’interno del corpo umano.

In una sessione di poster, un collega della Hayashida, Taiji Watanabe, ha riferito che il medesimo approccio di ingegneria tissutale è stato utilizzato per creare tubi di piccolo calibro (meno di 2 mm di diametro) da utilizzare per gli interventi di bypass aortocoronarico, chiamati biotubi.  I biotubi funzionano come le arterie native una volta impiantati nei conigli e conservano la capacità di accrescimento. “I biotubi hanno anche dimostrato di sopportare pressioni elevate e non hanno presentato alcun segno di rottura durante i tre mesi seguiti all’impianto” ha detto Watanabe.