Sperimentate all’Università del Minnesota (per ora solo sugli animali), potrebbero aiutare in futuro i bambini con malformazioni congenite, perché si adattano allo sviluppo dell’organismo.
Una delle sfide più difficili da affrontare nella cardiochirurgia pediatrica è la gestione delle valvole artificiali che vengono inserite nel cuore dei bambini con gravi malformazioni congenite: le tecniche chirurgiche si sono affinate moltissimo, e gli interventi vengono eseguiti con successo, ma il cuore del piccolo paziente poi cresce di dimensioni, naturalmente, come il resto dell’organismo, e dunque le valvole impiantate diventano inadeguate e devono essere in molti casi sostituite.
I bambini sono così costretti a sottoporsi – per le patologie più gravi – anche a quattro o cinque interventi (a volte addirittura di più), nel corso del tempo, tutti molto impegnativi e invasivi, per rimpiazzare le “vecchie” valvole con altre più adeguate, come forma e dimensione, fino a quando il cuore si assesta e rimane stabile, dalla fine dell’adolescenza in poi.
Da molti anni i ricercatori tentano di ovviare a questo problema, e adesso una risposta significativa arriva dall’Università del Minnesota (Stati Uniti), dove un’équipe di ricercatori guidata da Robert Tranquillo ha messo a punto un nuovo tipo di valvole cardiache in grado di crescere all’interno dell’organo ricevente, come si dice in gergo.
Gli esperimenti eseguiti su alcuni agnelli hanno fornito buoni risultati (che sono poi stati pubblicati sulla rivista Science Translational Medicine), e gli studiosi intendono proseguire lungo questo filone, fino ad arrivare ai test sui bambini stessi.
«Questo è un grande passo avanti nella ricerca cardiaca pediatrica – ha commentato Tranquillo, che insegna nel Dipartimento di ingegneria biomedica dell’Università del Minnesota. – È la prima dimostrazione che una valvola impiantata in un animale di grandi dimensioni può crescere con l’animale fino all’età adulta. Abbiamo ancora molta strada da seguire, ma questo ci pone molto più avanti rispetto al percorso tracciato finora».
Come funziona il nuovo tipo di valvola?
I ricercatori hanno abbinato tecniche di ingegneria dei tessuti a una “base” di medicina rigenerativa. In pratica, semplificando molto, possiamo dire che hanno fatto crescere in laboratorio per otto settimane cellule di pelle di pecora all’interno di una particolare gelatina, su una micro-impalcatura a forma di tubulo (simile a quella dei vasi sanguigni). Hanno poi fatto sviluppare e crescere questi tubuli utilizzando un’attrezzatura chiamata bioreattore. Infine, usando detergenti speciali, hanno eliminato (“lavato via”) tutti i residui di cellule di pecora, per evitare possibili reazioni di rigetto.
«Il passo successivo – spiega un comunicato dell’Università del Minnesota – è stato quello di ricucire con precisione tre di questi mini-tubi (con un diametro, ognuno, di circa 16 millimetri), insieme, in un anello chiuso. I ricercatori li hanno quindi tagliati in modo adeguato per replicare la struttura di una valvola cardiaca di circa 19 millimetri di diametro».
Questa valvola sperimentale è stata poi impiantata nell’arteria polmonare di sette agnelli. L’arteria polmonare, lo ricordiamo, è connessa al ventricolo destro del cuore. Qui l’ecocardiogramma dopo l’impianto https://www.youtube.com/watch?v=rme9CZgRgsg.
Nell’arco di un anno la valvola stessa si è rigenerata, perché la sua matrice è stata popolata da cellule dell’agnello ricevente e il diametro è aumentato fino a quello di una valvola fisiologicamente normale (25 millimetri).
I ricercatori hanno anche misurato, tramite immagini ecografiche, un aumento (dal 17 al 34 per cento) della lunghezza dei lembi delle valvole. Infine, gli studiosi hanno dimostrato che queste valvole a tre tubi funzionavano meglio di quelle attualmente a disposizione, innescando una minore quantità di calcificazioni e di coaguli del sangue. Qui una valvola a tre tubi creata in laboratorio https://www.youtube.com/watch?v=zpRbFsAVofA
Gli sviluppi futuri
Il prossimo passo – ha annunciato Tranquillo – sarà quello di impiantare la valvola a tre tubi direttamente nel ventricolo destro del cuore, per simulare una delle riparazioni chirurgiche più comuni. Se tutto andrà bene, verranno avviate le procedure per poter sperimentare questa tecnica anche sull’uomo, nei prossimi anni.
«Se un giorno riusciremo a utilizzare queste valvole sui bambini – ha commentato il ricercatore – l’impatto positivo sui piccoli pazienti e sulle loro famiglie sarà molto grande. Questo è il nostro sogno».
