Cina: scoperto nuovo metodo per riparare i tessuti nervosi basato su cellule staminali e sostanze inorganiche

Ricercatori in Cina hanno presentato un nuovo metodo per riparare i tessuti nervosi danneggiati, una strategia che potrebbe aiutare i pazienti con lesioni gravi, come le lesioni del midollo spinale che portano alla paralisi, a ripristinare più funzioni rispetto agli approcci terapeutici attuali.

Questa nuova generazione di impianti di costrutti neurali – realizzati con cellule staminali neurali e biomateriali inorganici – è stata in grado di riparare i tessuti e le ossa ferite nei ratti con la guida dei nervi. L’applicazione di questo metodo, riportato dal quotidiano SCMP, darebbe delle inaspettate speranze a molte persone rimaste paralizzate dopo gravi incidenti.

Il corpo umano è una macchina complessa difficile da riparare

La rigenerazione dei tessuti comporta un complicato coordinamento di più sistemi corporei e una complessa comunicazione e questo problema riguarda anche il sistema nervoso centrale. La maggior parte degli approcci alla rigenerazione cellulare si sono tipicamente basati sul ripristino dell’attività cellulare, “trascurando i ruoli cruciali dei nervi nella riparazione dei tessuti”, secondo un articolo pubblicato nel volume di questo mese della rivista peer-reviewed National Science Review.

Questi tentativi hanno portato a “risultati terapeutici insoddisfacenti” per gli approcci di ingegneria tissutale, hanno osservato i ricercatori nel loro articolo.

Per affrontare questa lacuna, gli scienziati dell’Accademia delle Scienze cinese hanno sviluppato una “nuova generazione” di costrutti neurali biostampati in 3D – un piccolo impianto contenente cellule staminali neurali – che hanno osservato essere in grado di rigenerare il muscolo scheletrico e l’osso nei ratti.

I ratti paralizzati a cui sono stati impiantati questi costrutti neurali hanno recuperato più movimento degli arti posteriori rispetto al gruppo di ratti di controllo, secondo il documento.

Il nuovo costrutto neurale “potrebbe fornire una piattaforma versatile per promuovere la rigenerazione multipla dei tessuti”, compreso il recupero della loro funzione, si legge nel documento. Le cellule staminali neurali – le cellule del sistema nervoso in grado di auto-rinnovarsi e di differenziarsi in diversi tipi di cellule – “hanno la capacità di ricostruire i componenti neurali”, secondo il documento.

Non solo cellule staminali

Quindi queste piattaforme contenenti tessuti e cellule staminali neuronali sono in grado di generare nuovi tessuti, compresi i tessuti nervosi, e quindi possono, almeno in teoria, essere un grosso passo avanti, ma ci sono ancora molte ricerche da portare aventi: infatti le cellule staminali neurali  sono fragili e la loro differenziazione non è controllata, il che ha limitato il loro uso pratico.

Per aggirare le limitazioni dei loro costrutti neurali, i ricercatori hanno incorporato litio, calcio e silicio in un idrogel insieme alle cellule staminali neurali, per migliorare i tassi di sopravvivenza e promuovere la loro differenziazione in neuroni. Anche questi costrutti neurali – o bioink inorganici – sono stati poi impiantati nei topi per testarne l’efficacia. L’idrogel impiantato si è dissolto con il calore del corpo e ha lasciato le strutture di rete delle cellule staminali e dei biomateriali.

Quando sono stati impiantati in topi paralizzati con lesioni spinali indotte, gli scienziati hanno scoperto che i costrutti neurali hanno contribuito a ridurre la cavità della lesione che si era formata nel midollo spinale a seguito della lesione e hanno promosso la crescita dei neuroni nell’area. Questo aumento della crescita neuronale ha permesso una riparazione più funzionale della lesione, consentendo ai topi di riacquistare un maggiore movimento degli arti posteriori dopo otto settimane.

Gli scienziati hanno anche testato i costrutti neurali in topi con difetti al cranio e hanno scoperto che, rispetto a un gruppo di controllo che aveva formato più tessuti fibrosi, i topi con il costrutto erano in grado di formare più nuovo osso. È stata anche testata la capacità del costrutto di riparare i muscoli, impiantandolo in topi con muscoli delle gambe tagliati. Dopo otto settimane, questi topi hanno formato più fibre muscolari.

Quindi questo studio potrebbe aprire una nuova strada terapeutica per le lesioni gravi, anche se il percorso da compiere è ancora lungo, e ci sono moltissimi aspetti da chiarire.