Sviluppo di un prodotto di ingegneria tissutale a microportata cellulare per la riparazione muscolare mediante un sistema di bioreattori

29 dicembre 2023

Ana Luísa Cartaxo, Ana Fernandes-Platzgummer, Carlos A V Rodrigues, Ana M Melo, Katja Tecklenburg, Eva Margreiter, Richard M Day, Cláudia L da Silva e Joaquim M S Cabral.

Tissue Eng Part C Methods. 2023;29(12):583-595.

L'incontinenza fecale, pur non essendo pericolosa per la vita, ha un elevato impatto sull'economia e sulla qualità di vita dei pazienti. Ad oggi, i trattamenti disponibili si basano su approcci sia chirurgici che non chirurgici. Questi possono andare dalla modifica della dieta all'addestramento intestinale o alla stimolazione del nervo sacrale, ma nessuno di essi fornisce una soluzione a lungo termine. Stanno emergendo nuove terapie basate sulla medicina rigenerativa, che mirano a rigenerare il muscolo sfinterico e a ripristinare la continenza. Di solito, queste consistono nella somministrazione di una sospensione di cellule muscolari espanse di derivazione scheletrica (SkMDCs) al sito danneggiato. Tuttavia, questa strategia comporta spesso una ridotta vitalità cellulare a causa della necessità di prelevare le cellule dalla piattaforma di espansione e dell'uso non nativo di una sospensione cellulare per somministrare le cellule dipendenti dall'ancoraggio. In questo studio, proponiamo un proof-of-concept per il bioprocesso di un nuovo metodo di rilascio di cellule per il trattamento dell'incontinenza fecale, ottenuto con un processo scalabile in due fasi. In primo luogo, le SkMDC isolate dai pazienti sono state espanse utilizzando sistemi di coltura statica planari. In secondo luogo, utilizzando un bioreattore monouso PBS-MINI Vertical-Wheel®, le SkMDC espanse sono state combinate con microcarrier biocompatibili e biodegradabili (cioè direttamente impiantabili) in poli(acido lattico-co-glicolico) preparati mediante separazione di fase indotta termicamente. Questo processo ha permesso alle SkMDC di attaccarsi ai microcarriers con un'efficienza fino a 80%. È importante notare che le SkMDC erano vitali durante tutto il processo e hanno mantenuto le loro caratteristiche miogeniche (ad esempio, l'espressione del marcatore CD56) dopo l'adesione e la coltura sui microcarriers. Quando i microcarrier contenenti SkMDC sono stati posti su un piatto di coltura, le cellule sono state in grado di migrare dai microcarrier alla superficie di coltura e di differenziarsi in miotubi multinucleati, il che evidenzia il loro potenziale di rigenerazione del muscolo sfinterico danneggiato dopo la somministrazione al paziente. Nel complesso, questo studio propone un metodo innovativo per fissare le SkMDC a microcarrier biodegradabili, che può fornire un nuovo trattamento per l'incontinenza fecale.

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37842845/