AGI - Un cerotto programmabile in grado di rilasciare farmaci in sequenza può rigenerare il tessuto cardiaco dopo un infarto e ridurre della metà le aree di danno . È la nuova tecnologia sviluppata dagli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology ( MIT ), descritta sulla rivista Cell Biomaterials, che apre la strada a una strategia terapeutica innovativa per i pazienti colpiti da infarto miocardico . Il dispositivo , costituito da un sottile idrogel flessibile simile a una lente a contatto, contiene microsfere che custodiscono diversi farmaci rilasciati in momenti precisi , secondo una sequenza sincronizzata con le fasi naturali della guarigione . Nei test sui ratti , il cerotto ha ridotto fino al 50% il tessuto necrotico e aumentato del 33% la sopravvivenza , migliorando la funzione di pompaggio del cuore . "Il tessuto cardiaco danneggiato non si rigenera efficacemente dopo un infarto , e questo porta a una perdita permanente di funzione - spiegano i ricercatori - il nostro obiettivo è restituire forza e resilienza al cuore intervenendo nel punto esatto del danno". Il team guidato da Ana Jaklenec e Robert Langer del Koch Institute for Integrative Cancer Research ha impiegato una tecnologia di rilascio farmacologico già sperimentata in precedenza, basata su microparticelle di PLGA (un polimero biodegradabile ) che racchiudono il principio attivo come in una tazzina con un coperchio. Variando il peso molecolare dei polimeri che formano il 'coperchio', i ricercatori possono controllare la velocità di degradazione e programmare il rilascio dei farmaci a intervalli prestabiliti. Il rilascio sequenziale dei farmaci Nel caso del cuore, sono stati testati tre gruppi di molecole : nei primi tre giorni viene rilasciato neuregulin-1 , un fattore di crescita che previene la morte cellulare ; dopo una settimana entra in azione il VEGF , che stimola la formazione di nuovi vasi sanguigni ; infine, intorno al quattordicesimo giorno, il cerotto libera GW788388 , un inibitore della fibrosi che limita la formazione di tessuto cicatriziale . In questo modo, la terapia accompagna il processo biologico di riparazione del muscolo cardiaco , fornendo alle cellule i segnali giusti al momento giusto . Biocompatibilità e vantaggi della terapia I ricercatori hanno dimostrato che il materiale , composto da alginato e PEGDA , è biocompatibile e si degrada gradualmente fino a diventare una sottile pellicola nell'arco di un anno, senza interferire con la contrazione del cuore . Il dispositivo potrebbe essere applicato direttamente durante un intervento di bypass , integrando il trattamento farmacologico alla chirurgia di rivascolarizzazione . Gli esperimenti su colture cellulari e modelli animali hanno evidenziato una netta riduzione della fibrosi , una maggiore sopravvivenza delle cellule cardiache e un aumento della formazione di capillari . Rispetto alla somministrazione endovenosa dei singoli farmaci, la terapia locale tramite cerotto si è dimostrata più efficace e duratura . Prospettive future e nuove applicazioni Gli autori sottolineano che due dei tre composti impiegati - neuregulin-1 e VEGF - sono già stati testati in studi clinici sull'uomo , mentre il terzo, GW788388 , ha dato risultati promettenti negli animali . Il passo successivo sarà la sperimentazione del cerotto su modelli più complessi , in vista di una futura applicazione clinica . Secondo i ricercatori, il principio del rilascio sequenziale e programmabile potrebbe essere esteso ad altre patologie che richiedono trattamenti in più fasi, come la rigenerazione ossea o la riparazione di tessuti dopo interventi chirurgici. Il gruppo sta inoltre esplorando la possibilità di integrare le microparticelle in stent o impianti endovascolari che rilascino i farmaci in modo controllato senza necessità di interventi invasivi . Lo studio, realizzato in collaborazione con la Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada e il National Heart, Lung, and Blood Institute degli Stati Uniti, conferma il potenziale dell' ingegneria dei biomateriali nel campo della medicina rigenerativa .