Paolo De Coppi

Paolo De Coppi

Ha già prodotto incoraggianti risultati sul modello animale una nuova tecnica di medicina rigenerativa, che potrebbe portare in futuro anche a ricostruire i muscoli nelle distrofie. Vediamo di cosa si tratta.

Nelle distrofie muscolari – com’è ben noto – i muscoli si danneggiano e deperiscono. Un gruppo di ricerca dell’Università di Padova – che lavora in ambito di medicina rigenerativa, grazie ai finanziamenti della Fondazione Città della Speranza e di Telethon – è recentemente riuscito a ricostruire un muscolo sul modello animale e si ritiene che, con il medesimo procedimento, anche un muscolo danneggiato possa essere ricomposto in modo ottimale.
Abbiamo approfondito la questione insieme a Paolo De Coppi, chirurgo pediatra che opera in clinica a Londra e che è anche il responsabile della fase applicativa di tale ricerca, insieme a Michela Pozzobon. Con loro collaborano Nicola Elvassore, che cura la parte ingegneristica e Libero Vitiello, esperto delle manifestazioni distrofiche negli animali.

Di che cosa si occupa esattamente il vostro gruppo di ricerca?
«Da un po’ di anni, ormai, lavoriamo insieme. Studiamo i diversi aspetti delle cellule staminali e degli innesti cellulari, ma anche della struttura – e cioè della matrice – sulla quale le cellule si appoggiano. Dal 2008 siamo concentrati su questa ricerca, ma è già dal 2003 che lavoriamo sulla possibilità di rigenerare il muscolo, utilizzando diversi tipi di matrici e di cellule».

Avete dunque messo a punto quella che è stata definita come una “miscela rigeneratrice dei muscoli”. Di che cosa si tratta?
«Per farmi capire vorrei partire dal suo utilizzo. Ci sono muscoli malati – ad esempio distrofici – oppure ci sono situazioni di assenza di muscolo, come in alcune malformazioni congenite – ad esempio l’ernia diaframmatica, in cui manca il muscolo che separa  la cavità addominale da quella toracica – o a seguito di traumi. In questi casi la ricerca sta studiando il modo di innestare delle cellule staminali per rigenerare il tessuto, solo che il semplice innesto da solo si è dimostrato insufficiente».

Perché?
«Semplicemente perché manca la struttura e quindi le cellule staminali da sole non sono in grado di organizzarsi, avendo bisogno, all’inizio, di qualcosa su cui appoggiarsi. Si tratta di una matrice, un riferimento, una guida, insomma».

Cosa può assolvere a questo ruolo?
«Abbiamo cominciato sperimentando delle matrici solide. Le cellule riescono a penetrare in queste strutture, ma poi accade che vengano catturate e non riescano a fare quello che dovrebbero. Danno fibrosi e il muscolo non si rigenera».

Perciò avete provato un altro materiale?
«Esatto. Abbiamo pensato di ricorrere a un particolarissimo gel, a base di acido ialuronico, preparato da un team di ingegneri. Nel gel in provetta vengono inserite delle cellule. Il composto è liquido e la sua malleabilità permette alle cellule di trovare il loro posto, senza i limiti legati alla rigidità che ci avevano dato le matrici solide. Poi il gel viene iniettato nel muscolo e solo a quel punto reso solido grazie a una luce ultravioletta».

Finora avete lavorato con i topi. In quale modo?
«Abbiamo tolto le cellule dal muscolo della zampa sinistra di un topo, che si è in pratica ritrovato senza il muscolo. Poi, usando il gel, abbiamo iniettato le cellule prese dal muscolo di un altro topo. Dopo sei settimane, la zampa sinistra non era diversa dalla destra, su cui non eravamo mai intervenuti. Questo è il successo della nostra ricerca: abbiamo ricreato un muscolo. Certo, quello del topolino è lungo un centimetro. Il grande passo sarà capire come fare per muscoli più grandi e complessi».

Le cellule devono essere di un donatore?
«Anche se non sappiamo ancora quali saranno le conseguenze di questa scoperta, possiamo però dire che ci siamo accorti che i risultati migliori si ottengono con le cellule “a fresco”, presenti nel tessuto muscolare. Non serve cioè coltivarle in provetta, perché in qualche modo si alterano e perdono la loro potenza. Nei nostri esperimenti le cellule derivano da un donatore compatibile. Attenzione: non stiamo facendo terapia genica, ma cellulare. C’è un muscolo – malato o non funzionante – e dobbiamo prendere tramite una biopsia da un altro individuo le cellule necessarie a rigenerarlo. Se il muscolo è totalmente assente, allora basta prelevare le cellule di un altro muscolo dello stesso individuo».

Ma nell’ambito delle distrofie, quali applicazioni si potranno avere?
«È possibile che con questo procedimento ci sia un vantaggio anche nelle distrofie, per quanto riguarda la cosiddetta fase di delivery e cioè della “consegna”: quando si iniettano tante cellule su un muscolo, esse tendono a morire perché non trovano sufficiente spazio vuoto per sopravvivere. Per curare i muscoli distrofici, occorre iniettare molte cellule su molti muscoli. Il metodo migliore è utilizzare come veicolo il sangue, che distribuisce le cellule in modo diffuso in tutte le zone. Ma in tal modo alcune cellule non riescono a raggiungere i muscoli e occorre un’iniezione diretta. A dire il vero, occorrono molte iniezioni dirette. Il nostro gel porterebbe molte cellule con un unico inserimento e le deporrebbe già all’interno di una matrice – il gel appunto – che ha la funzione di creare lo spazio vuoto necessario alle stesse per iniziare ad assolvere il loro compito e non morire».

Avete già fatto questo esperimento?
«Finora abbiamo lavorato su casi di assenza di muscolo. Stiamo provando anche con muscoli distrofici, ma per ora abbiamo incontrato difficoltà ulteriori: il muscolo distrofico ha un problema non solo nelle cellule, ma anche nella matrice, nella struttura.
Nei topolini, a lungo andare, la struttura degenerata comporta una difficoltà anche per le cellule nuove che vengono inserite. Il nostro gel dovrebbe riuscire a creare una specie di “nicchia”, dove le nuove cellule possano sopravvivere e poi man mano sostituire quelle malate. Però non ci siamo ancora riusciti».

Se riusciste, che tipo di scoperta sarebbe?
«Avremmo trovato un modo diverso di trapiantare le cellule nel muscolo. Il problema con la distrofia, infatti, è che servono molte cellule da trapiantare in molti muscoli e siccome non c’è sufficiente spazio, è scarsa anche la speranza di sopravvivenza degli innesti. Con il gel si potrebbe ottenere un inserimento più omogeneo e all’interno di esso la durata della vita sarebbe maggiormente assicurata».

A che punto siete nella ricerca?
«Entro la fine di quest’anno vorremmo terminare gli esperimenti con i topi. Poi, se tutto va bene, dovremmo cominciare con i cani».

*Chirurgo pediatra che opera a Londra e che è responsabile della fase applicativa di tale ricerca dell’Università di Padova.

Intervista concessa alla Redazione di DM nel giugno del 2011.

Per ulteriori dettagli o approfondimenti:

Coordinamento della Commissione Medico-Scientifica UILDM (referente: Crizia Narduzzo), c/o Direzione Nazionale UILDM, tel. 049/8021001, commissionemedica@uildm.it.

Data dell’ultimo aggiornamento: 15 novembre 2014.