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Verso la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti

Un gruppo di ricercatori è riuscito a stimolare la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti tramite la somministrazione di particolari fattori di trascrizione.

Categorie Innovazione · Medicina

Le cellule muscolari cardiache svolgono un ruolo fondamentale per l’uomo, garantendo il corretto funzionamento di un organo vitale. Il loro tasso di rigenerazione però, è molto scarso: la percentuale di cellule in grado di farlo è solo dell’1%. Si tratta quindi di cellule scarsamente “rinnovabili”. La maggior parte di noi, infatti, presenta alla morte gli stessi cardiomiociti che si erano sviluppati nel primo mese di vita. La perdita di queste cellule è alla base di importanti complicazioni che mettono a serio pericolo la vita. Nei casi di infarto, ad esempio, le grosse porzioni danneggiate non possono essere recuperate. Lo standard di trattamento prevede il trapianto di cuore, ma la disponibilità degli organi è molto limitata rispetto alla domanda. I ricercatori dell’Università di Houston hanno messo a punto una strategia che sarebbe in grado di aiutare la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti.

Verso la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti

Riparazione e rigenerazione dei cardiomiciti in vitro

Lo studio è stato condotto su topi tramite l’utilizzo di una tecnica a mRNA. Quest’ultimo è stato infatti sfruttato per “trasportare” delle particolari molecole nel cuore degli animali impiegati nello studio. La tecnica di delivery a mRNA è infatti più sicura ed efficiente rispetto a quella basata su vettori virali. Mentre la prima ha una finestra di attività limitata, la seconda è più difficile da controllare e modulare, oltre a portare altri rischi di reazioni avverse.

I due protagonisti dello studio sono stati due fattori di trascrizione: Stemin e YAP5SA. Essi sono infatti risultati in grado di collaborare nell’arduo compito di aumentare la replicazione di cardiomiociti e cellule muscolari cardiache, cosa che non era mai stata ottenuta agli stessi livelli prima d’ora. Il team ha condotto la ricerca in vitro e su piatti di coltura e ha notato che questi due fattori inducono una sorta di de differenziazione verso uno stadio più “staminale”, in cui le cellule riescono a duplicarsi e proliferare più facilmente. In particolare, Stemin attività queste particolari proprietà staminali, mentre YAP5SA aumenta l’attività di replicazione cellulare.

Verso la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti

Riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti in vivo

In un altro studio i ricercatori hanno lavorato su animali in vita, riparando i loro cuori danneggiati da patologie cardiache. Sempre sfruttando i due fattori Stemin e YAP5SA, dunque, è stato possibile attivare una prolifera attività dei nuclei dei miociti cardiaci. Questi sono riusciti a replicarsi per ben 15 volte nelle prime 24 ore dopo la somministrazione dei fattori. Dopo questa prima rapida moltiplicazione avvenuta nelle prime ore, poi, è stato osservato che nel giro di un mese il cuore degli animali si è riparato ed è potuto tornare alle proprie normali funzioni, senza segni evidenti di cicatrici. In particolare in seguito all’espianto è stata quantificata la zona infartuata, significativamente ridotta rispetto ai controlli analizzati.

Verso la riparazione e rigenerazione dei cardiomiociti
Riparazione ottenuta in vivo su topi senza e con la somministrazione dei fattori STEMIN e YAP5SA. Credits: The Journal of Cardiovascular Aging

Riparare il cuore: è possibile?

Lo studio si inserisce in un ambito di attiva ricerca, essendo la crisi dei trapianti di cuore un problema rilevante per la sanità a livello globale. Grazie a tecniche simili, infatti, potrebbe essere possibile ovviare a questa importante criticità. La riparazione dei cardiomiociti, notoriamente cellule poco inclini a questo processo, sarebbe una svolta per la cura dei pazienti in seguito a infarto o altre patologie che danneggiano il cuore. I primi risultati ricavati dai ricercatori dell’Università di Houston sono stati ottenuti da esperimenti condotti in vitro e su animali, quindi non direttamente applicabili anche sugli esseri umani. C’è quindi bisogno di ulteriori ricerche e analisi al fine di valutare al meglio il funzionamento di questa nuova tecnologia. Tuttavia già solo questi semplice esiti preliminari aprono ampie prospettive di sviluppo in questa direzione, che potrebbe salvare moltissime vite.