I ricercatori della Northwestern University hanno raggiunto un traguardo significativo nel trattamento delle lesioni del midollo spinale: rigenerazione riuscita del tessuto del midollo spinale umano danneggiato in un ambiente di laboratorio. Questa svolta, illustrata dettagliatamente in recenti scoperte, si basa sui precedenti successi ottenuti nei modelli animali, avvicinando alla realtà la prospettiva delle terapie umane.
La sfida delle lesioni del midollo spinale
Le lesioni del midollo spinale spesso provocano una paralisi permanente perché il sistema nervoso centrale fatica a ripararsi. Le cellule nervose danneggiate, o assoni, non si rigenerano facilmente e la risposta naturale del corpo, la formazione di una cicatrice gliale, blocca ulteriormente la ricrescita. Questo tessuto cicatrizzato agisce come una barriera fisica, impedendo alle fibre nervose recise di riconnettersi. Il problema principale non è solo il danno iniziale; è la reazione del corpo ad esso.
La terapia della “molecola danzante”.
Il gruppo di ricerca, guidato dall’ingegnere biomedico Samuel Stupp, aveva precedentemente dimostrato il successo nell’invertire la paralisi nei topi utilizzando un materiale chiamato IKVAV-PA. Questo materiale contiene peptidi terapeutici supramolecolari, molecole progettate per imitare il movimento naturale dei recettori sulle cellule nervose. Queste “molecole danzanti” interagiscono in modo più efficace con le cellule, stimolando la ricrescita degli assoni.
L’intuizione chiave qui è che i processi biologici non sono statici. Le cellule nervose e i loro recettori sono costantemente in movimento, quindi una terapia deve corrispondere a questo dinamismo per essere efficace. Le molecole statiche potrebbero non incontrare mai i loro bersagli, mentre quelle in rapido movimento possono coinvolgere le cellule più frequentemente.
Dai topi ai tessuti umani: gli organoidi come ponte
Sebbene i modelli animali siano cruciali, non sono sostituti perfetti della biologia umana. Per convalidare il loro approccio, il team si è rivolto agli organoidi del midollo spinale, minuscoli modelli di tessuto spinale umano coltivati in laboratorio. Questi organoidi, derivati da cellule staminali adulte, hanno sviluppato nel corso di diversi mesi molte delle caratteristiche strutturali di un vero midollo spinale.
I ricercatori hanno poi indotto lesioni – sia tagli che traumi da compressione – negli organoidi, rispecchiando i tipi di danno osservati nelle lesioni del midollo spinale nella vita reale. Gli organoidi hanno risposto come previsto: morte delle cellule nervose, formazione di cicatrici gliali e infiammazione. Ciò ha confermato che il tessuto coltivato in laboratorio replicava accuratamente la risposta biologica alla lesione.
Rigenerazione drammatica in laboratorio
Dopo l’infortunio, alcuni organoidi sono stati trattati con IKVAV-PA, mentre altri sono serviti come controlli. I risultati sono stati sorprendenti. Gli organoidi trattati hanno mostrato infiammazione e cicatrici significativamente ridotte, insieme a una sostanziale ricrescita delle cellule nervose. La terapia liquida gelificata formava un’impalcatura, incoraggiando attivamente la rigenerazione degli assoni.
La differenza era visivamente chiara: la cicatrice gliale negli organoidi trattati era appena rilevabile, a differenza delle cicatrici dense e impenetrabili nel gruppo di controllo. Il team ha inoltre osservato una riduzione dei proteoglicani della condroitin solfato, molecole associate all’infiammazione e alla risposta alle lesioni.
Cosa significa questo per il futuro
Questa ricerca offre un passaggio cruciale di convalida per una potenziale terapia umana. Sebbene gli studi clinici siano ancora lontani anni, il successo costante ottenuto sia sui modelli di tessuto animale che su quello umano è altamente incoraggiante. La capacità di testare terapie su tessuti umani coltivati in laboratorio fornisce un ponte fondamentale tra gli studi sugli animali e le sperimentazioni sull’uomo, riducendo il rischio di complicazioni impreviste e accelerando lo sviluppo di trattamenti efficaci.
Questo lavoro evidenzia il potere della biomimetica, ovvero la progettazione di terapie che funzionano con i processi naturali del corpo anziché contro di essi. Se ulteriori studi confermassero questi risultati, la prospettiva di ripristinare il movimento degli individui paralizzati potrebbe diventare sempre più realistica.
