Le patologie cardiovascolari rappresentano la principale causa di mortalità al mondo.
In Italia, sono responsabili del 40% di tutti i decessi, circa 230mila persone ogni anno, e purtroppo nell’ultimo periodo sono aumentati dopo una fase di deflessione della loro incidenza. I dati più recenti, infatti, ci restituiscono un quadro allarmante, con un aumento delle cardiopatie ischemiche, dell’insufficienza cardiaca, degli ictus. Da considerare il fatto, che il nostro Paese è al secondo posto per longevità, subito dopo il Giappone, fattore lusinghiero, ma che impone una maggiore attenzione nel percorso clinico dei pazienti cardiopatici, spesso anziani che, superati i 70 anni, devono convivere anche con altre patologie. Ma non è solo questo. Infatti, il 14% degli under 35, stiamo parlando di quasi 2 milioni di giovani, ha già la pressione sopra la norma (120/80 mmHg) e fino al 4% dei bimbi, da 6 a 11 anni, ha valori alterati e nella gran parte dei casi, senza che i genitori lo sappiano. Con questi numeri, un diciottenne iperteso su 10, avrà un infarto o un ictus prima della pensione, secondo gli esperti della Società Italiana di Cardiologia (Sic). Oltre ad una migliore organizzazione sanitaria per diagnosi tempestive, un monitoraggio costante nel tempo e trattamenti mirati, nella definizione di nuove strategie di prevenzione in ambito cardiovascolare, un ruolo determinante può essere giocato dalla tecnologia, le cui innovazioni si rivelano particolarmente appropriate all’ambito cardiologico. Eppure, nonostante i numerosi sforzi della ricerca, al momento non esistono terapie per la rigenerazione cardiaca, uno dei problemi in conseguenza di un infarto. «Quando si ha un infarto, muoiono le cellule deputate alla funzionalità del cuore, i cardiomiociti, che non possono essere rigenerate naturalmente dall’organo, per cui al loro posto si forma una cicatrice, un tessuto diverso, rigido e non più funzionale, motivo per cui la funzione del cuore tende a ridursi. Ed al momento nonostante vari tentativi che si stanno facendo non esiste una soluzione clinica», spiega Valeria Chiono, professore ordinario del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino che coordina il progetto Empatic, che si pone l’obiettivo di superare questi limiti, sviluppando una nuova piattaforma, facile da usare e versatile, che sfrutti gli strumenti più avanzati della bioingegneria, al fine di ottenere modelli in vitro di tessuti cardiaci umani maturi, consentendo anche il monitoraggio non invasivo delle loro proprietà elettrofisiologiche. «Abbiamo sviluppato in laboratorio una piattaforma per testare nuove terapie per l’infarto, aritmie ed altre patologie cardiache ed anche per farmaci usati per altre malattie, ma che possono causare tossicità al cuore.
IL CONTRIBUTO
La portata innovativa del progetto, selezionato tra i 283 progetti presentati da ricercatori di tutta Europa, è valso alla ricercatrice del PoliTo il contributo di 150mila euro da parte dello European Research Council della Commissione Europea, per la realizzazione di prototipi dimostrativi per esplorare il potenziale commerciale o sociale dei progetti di ricerca di frontiera. «Il ricercatore biologo potrebbe avere la possibilità di studiare più facilmente le cellule cardiache, sulle piattaforme multi-pozzetto, cioè i supporti di coltura, dove saranno realizzati questi modelli di tessuto cardiaco, che saranno fatti crescere con opportuni stimoli biochimici e biofisici alle cellule, durante la loro coltura in vitro e componenti bio-elettronici per la stimolazione elettrica esterna», aggiunge Chiono, convinta che l’innovazione dell’esperimento derivi proprio dal design di questi pozzetti. «Integrano la possibilità di dare alle cellule diversi tipi di stimoli, perché all’interno del pozzetto mettiamo dei substrati per coltivare le cellule che hanno determinate caratteristiche chimiche, meccaniche e strutturali ed inoltre introduciamo gli elettrodi per una stimolazione a livello elettrico dei tessuti che si stanno sviluppando e poi c’è anche la possibilità di analizzare le caratteristiche funzionali delle cellule cardiache, quindi le caratteristiche cosiddette elettrofisiologiche, la contrazione delle cellule cardiache».
SOSTENIBILITÀ
La piattaforma Empatic, inoltre, è stata pensata per la validazione preclinica di farmaci e terapie avanzate, riducendo al contempo la sperimentazione animale, con un’attenzione particolare alla tutela dell’ambiente. «Siamo molto attenti alla sostenibilità ambientale, per questo proponiamo delle piattaforme che non siano da buttare, una volta utilizzate, ma abbiamo stimato che l’80% dei componenti possa essere utilizzato più volte, con l’obiettivo di ridurre l’utilizzo delle plastiche all’interno dei laboratori di ricerca, un problema molto sentito», precisa la ricercatrice del PolitTo, che auspica il successo del progetto in ambito preclinico, anche per «ridurre le sperimentazioni su animali. Idealmente immaginiamo che il sistema nel suo complesso possa fornire alla ricerca di base, informazioni utili sul tessuto cardiaco umano e quindi anche se non possiamo eliminare il ricorso agli animali, forse potremmo ridurlo».
© RIPRODUZIONE RISERVATA
