Un nuovo studio dell’Università di Tel Aviv, conferma la realizzazione dei primi tessuti 3D del midollo spinale umano al mondo.

Le persone con paralisi cronica a lungo termine potrebbero riacquistare la capacità di camminare, un gruppo di scienziati israeliani ha progettato con successo il primo tessuto 3D del midollo spinale umano, dettagliando i risultati, in un nuovo studio pubblicato lunedì mattina sulla rivista Advanced Science.

Lo studio guidato dal Prof. Tal Dvir, è stato condotto da ricercatori del Sagol Center for Regenerative Biotechnology presso l’Università di Tel Aviv, a cui si sono uniti i ricercatori della Shmunis School of Biomedicine and Cancer Research e del Dipartimento di ingegneria biomedica. Il team del laboratorio del Prof.

Nel testo si mettono in luce le principali cause di una paralisi, che può verificarsi dopo una lesione al midollo spinale, o ai nervi presenti all’estremità del canale spinale. Queste lesioni possono causare cambiamenti permanenti nella forza, nella sensibilità o in altre funzioni corporee che nei casi più gravi, possono portare a una paralisi a lungo termine, per la quale attualmente non esiste una cura. Nonostante molti tentativi precedenti siano stati fatti in tutto il mondo per promuovere la rigenerazione naturale o intervenuta nel sito della lesione, i risultati hanno avuto sempre minimi successi. Molti metodi sperimentali esistenti, si basano sul trapianto di diverse cellule o biomateriali nel sito della lesione. Tuttavia, due problemi mettono a repentaglio il successo del trattamento: la risposta immunitaria alle cellule trapiantate che ne causa il rigetto e l’impianto di cellule dissociate che non riescono a formare una rete funzionale. Pertanto, il team di ricerca ha ipotizzato che imitare lo sviluppo embrionale applicando uno specifico protocollo di differenziazione dei motoneuroni del midollo spinale in un ambiente dinamico 3D, potrebbe fornire alle cellule segnali per un’adeguata formazione di tessuto rigenerativo, guarendo il sito e riducendo il rischio di rigetto. Inoltre, hanno teorizzato che l’assemblaggio di una rete di neuroni funzionali prima dell’impianto, aumenterebbe le possibilità di attecchimento, integrandosi bene nel corpo ospite.

La procedura sviluppata dal gruppo di ricerca comporterebbe il prelievo di una piccola biopsia del tessuto adiposo dal paziente e la sua separazione nelle cellule e nel biomateriale extracellulare. Le cellule verrebbero quindi riprogrammate per diventare cellule staminali pluripotenti indotte dal paziente (iPSC), un tipo cellulare utilizzato nella medicina rigenerativa che può propagarsi indefinitamente e può essere utilizzato per sostituire le cellule perse a causa di danni o malattie. Non solo il biomateriale trasformato in idrogel supporta le cellule, spiega lo studio, ma si adatta e si sviluppa costantemente, fornendo così un microambiente induttivo dinamico, che consente l’assemblaggio e la maturazione di un impianto funzionale del midollo spinale.

Dopo aver imitato con successo lo sviluppo del midollo spinale embrionale e l’ingegneria di impianti di tessuto funzionale, i ricercatori sono passati a testare il potenziale terapeutico della rete 3D nel midollo spinale, scegliendo di utilizzare i topi come modello di test. I topi sono stati divisi in due gruppi: quelli che erano stati recentemente paralizzati (acuti) e quelli che erano rimasti paralizzati per almeno un anno in termini umani (cronici).

I topi con paralisi acuta hanno riacquistato la capacità di camminare entro tre mesi dall’inserimento dell’impianto, mostrando guadagni significativi rispetto ai topi con paralisi acuta che non erano stati trattati.

Sebbene i topi non trattati abbiano riguadagnato una funzione motoria parziale nel tempo, hanno mostrato una coordinazione peggiore e una capacità molto ridotta di esercitare pressione sull’arto paralizzato.

Dopo il successo riscontrato nella fase acuta della lesione, il team di ricerca è passato a testare la stessa teoria nei topi con paralisi cronica, un modello clinicamente più rilevante a causa dell’entità del danno permanente al midollo spinale. Sei settimane dopo l’impianto del midollo spinale artificiale nei topi con paralisi cronica, gli animali hanno mostrato un miglioramento significativo, indicando che l’impianto era stato integrato con successo nel corpo. Complessivamente, l’80% dei topi nel gruppo di test ha riacquistato la capacità di camminare.

“Questo è il primo caso al mondo in cui tessuti umani ingegnerizzati e impiantati, hanno generato il recupero in un modello animale con la paralisi cronica a lungo termine. Questo è oggi il modello più rilevante per i trattamenti della paralisi negli esseri umani”, ha spiegato il Prof. Dvir.

Dopo il successo riscontrato nelle prove di laboratorio e i risultati osservati nei topi dopo l’impianto, i ricercatori sperano di passare alle sperimentazioni cliniche sull’uomo entro i prossimi anni e hanno già tenuto colloqui con la FDA in merito a un eventuale programma preclinico.

“Dato che stiamo proponendo una tecnologia avanzata nella medicina rigenerativa e poiché al momento non ci sono alternative per i pazienti paralizzati, abbiamo buone ragioni per aspettarci un’approvazione relativamente rapida della nostra tecnologia”, ha spiegato.

I ricercatori sperano che in futuro la stessa tecnologia possa essere applicata e utilizzata per trattare diverse malattie e lesioni come il morbo di Parkinson, traumi cerebrali, infarto del miocardio e degenerazione maculare legata all’età. “Ci sono milioni di persone in tutto il mondo che sono paralizzate a causa di una lesione spinale e non esiste ancora un trattamento efficace per la loro condizione. Le persone ferite in tenera età sono destinate a stare su una sedia a rotelle per il resto della loro vita, sopportando tutti i costi sociali, finanziari e sanitari della paralisi. Il nostro obiettivo è produrre impianti midollari personalizzati per ogni persona paralizzata, consentendo la rigenerazione del tessuto danneggiato senza rischio di rigetto”, ha concluso Dvir