Silvia Pisani
Tessuto ingegnerizzato a memoria di forma per la rigenerazione dei difetti del tubo neurale
SMET è un tessuto ingegnerizzato a memoria di forma in grado di essere impiantato attraverso tecniche chirurgiche mininvasive. SMET è un prodotto nuovo e innovativo, protetto da brevetto nazionale (IT102021000019256) e internazionale (PCT/IB2022/056647) sviluppato presso l’Università degli Studi di Pavia e la Fondazione Policlinico San Matteo di Pavia. SMET rappresenta una nuova generazione di prodotto medicinale di terapia avanzata combinata (cATMP). Il tessuto polimerico (medical device di supporto) è stato ottenuto tramite tecnica di elettrofilatura e successivamente ingegnerizzato con una componente biologica di cellule mesenchimali, note per la loro attività pro-rigenerativa. Partendo da una conformazione piana e distesa, SMET viene cellularizzato e successivamente sottoposto a uno stimolo termico cosi’ da indurne la forma transitoria arrotolata. Questa nuova forma permette a SMET di occupare un minore volume (d=2mm) ed essere impiantato piu’ facilmente nel corpo umano attraverso strumenti di micro-chirurgia. A temperatura fisiologica di 37°C, SMET torna alla sua conformazione originaria distesa in modo da essere posizionato agevolmente sul sito danneggiato e fornire un adattamento personalizzato che supporta l’integrazione dei tessuti, garantendo un’azione rigenerativa su aree di maggiore estensione. Come caso di applicazione specifico, SMET è stato progettato come supporto e promotore della rigenerazione dei difetti del tubo neurale (NTD) in condizioni patologiche del feto. Le NTD sono gravi malformazioni congenite che colpiscono il cervello e il midollo spinale, come la spina bifida e l’anencefalia.
Questi difetti si verificano quando il tubo neurale, che alla fine forma il sistema nervoso centrale, non riesce a chiudersi correttamente durante le prime fasi dello sviluppo embrionale. L’innovatività di SMET è la capacità di garantire simultaneamente sia un adeguato supporto fisico contraddistinto da un comportamento a memoria di forma sia un’ottima adesione e vitalità cellulare in grado di contribuire all’attività di rigenerazione e ricostruzione del tessuto, fornendo così benefici terapeutici più avanzati verso la chiusura dei difetti del tubo neurale. Inoltre, per i difetti del tubo neurale, SMET può fornire una struttura di supporto che imita la matrice extracellulare del tessuto neurale guidando la crescita delle cellule e dei tessuti, migliorando potenzialmente gli outcomes di patologie come il mielomeningocele, la forma più grave di spina bifida. SMET, realizzato utilizzando polimeri di grado medico, biocompatibili e biodegradabili, grazie alle sue proprieta’ di cambiamento di forma e veicolazione di materiale biologico e/o farmacologico, si pone come prodotto versatile per promuovere la rigenerazione tissutale in situ anche in altri contesti patologici come resezioni tumorali o malformazioni.
SMET può essere utilizzato per ovviare a tutti quei casi in cui è necessario un intervento chirurgico invasivo per raggiungere tessuti o parti di organo danneggiate e sfruttare invece tecniche di chirurgia endoscopiche. La presenza di cellule (autologhe e/o eterologhe) adese al tessuto, e il concomitante rilascio locale di farmaci (anti-infiammatori/antibiotici), favoriscono e velocizzano il processo di riparazione tissutale evitando l’insorgenza di infiammazione cronica, infezione e rigetto da parte del paziente. A titolo esemplificativo ma non esaustivo, SMET puo’ essere utilizzato in una chirurgia intraoculare, intrapleurica, intrauterina, addominale-toracica e trans-naso-sfenoide.
Le proprietà di SMET, come ad esempio le dimensioni del tessuto (cm x cm), la linea di cellule usate per l’ingegnerizzazione e la tipologia di farmaco veicolato, possono essere modulate a seconda dell’esigenza del paziente e inserirsi in un contesto di medicina personalizzata. Grazie alla sua forma transitoria arrotolata capace poi di distendersi una volta inserito nel corpo umano, SMET può essere applicato con un ridotto impatto chirurgico ma al contempo garantire un’azione rigenerativa e terapeutica su aree di maggiore estensione, con i seguenti vantaggi: Evitare l’insorgenza di infiammazioni croniche utilizzando materiali biocompatibili; Evitare l’insorgenza di infezioni post-operatorie integrando antibiotici a livello locale; Evitare di utilizzare altri tessuti del paziente o da donatori; Evitare un secondo intervento per la rimozione del tessuto in quanto costituito da materiale biodegradabile; Prevenire il rigetto attraverso l’ingegnerizzazione di SMET con cellule autologhe; Promuovere la rigenerazione dei tessuti integrando SMET con fattori di crescita desiderati e/o farmaci; Personalizzare SMET in base alle esigenze del paziente (precision and personalized medicine); Diminuire i costi di mantenimento e recupero post-operatori da parte del SSN dimezzando i tempi di recupero del paziente.