Bio-tendini a partire da cellule staminali

Creati in laboratorio tendini biologici basati su cellule staminali umane in grado di sostituire efficacemente i veri tendini in test su modelli animali. Poiché le lesioni di questi tessuti connettivi – che mettono in collegamento ossa e muscoli – impiegano molto tempo a guarire e spesso le terapie adottate non portano ai risultati sperati, soprattutto nel lungo termine, bio-tendini prodotti in laboratorio capaci di rimpiazzare / riparare quelli danneggiati potrebbero migliorare enormemente la qualità della vita dei pazienti. L’intervento potrebbe essere particolarmente prezioso per gli atleti di alto livello, che hanno un rischio significativamente superiore di lesioni tendinee e ai legamenti.

A mettere a punto i tendini coltivati in laboratorio è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati di vari dipartimenti dell’Università di Medicina e Odontoiatria di Tokyo (TMDU), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Research Core e del Dipartimento di Medicina Molecolare del The Scripps Research Institute di La Jolla (Stati Uniti). Gli scienziati, coordinati dal professor Hiroki Tsutsumi dell’ateneo nipponico, hanno ottenuto questo straordinario risultato a partire da cellule somatiche adulte umane, che sono state trasformate in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Si tratta di cellule note per la capacità di differenziarsi in qualunque altra cellula del nostro organismo.

Gli scienziati hanno differenziato le cellule staminali umane in staminali mesenchimali (iPSC-MSC) e successivamente le hanno trasfettate con il cosiddetto Mohawk (Mkx); si tratta di un fattore di trascrizione “che promuove l’espressione di geni coinvolti nella formazione dei tendini e quindi guida la differenziazione delle cellule staminali in cellule tendinee”, hanno spiegato gli autori dello studio in un comunicato stampa. Le cellule ottenute, chiamate Mkx-iPSC-MSC, sono state organizzate in un peculiare sistema di coltura 3D, che viene stirato meccanicamente durante la proliferazione per ottenere un vero e proprio bio-tendine con una matrice extracellulare allineata. In parole semplici, dalle cellule staminali umane è possibile far sviluppare strutture biologiche molto simili ai tendini che crescono naturalmente nell’organismo.

Per verificare l’efficacia di questi bio-tendini, il professor Tsutsumi e i colleghi li hanno testati in modello di rottura del tendine d’Achille del topo. Dopo l’impianto, a sei settimane dall’operazione il tendine sostitutivo mostrava proprietà meccaniche analoghe a quelle di un vero tendine non danneggiato. “I risultati sono stati entusiasmanti”, hanno scritto gli autori dello studio. A rendere ancora più significativo questo risultato, il fatto che il bio-tendine ha richiamato nell’area dell’impianto vere cellule tendinee del roditore, in grado di migliorare ulteriormente la riparazione dei danni e integrare il tessuto.

“Abbiamo dimostrato che i bio-tendini derivati da cellule staminali pluripotenti indotte dell’uomo hanno proprietà meccaniche e biologiche simili ai tendini normali e possono essere completamente integrati in tempi relativamente brevi dopo un trapianto in un modello murino, rendendoli una strategia interessante per l’applicazione clinica nelle lesioni dei tendini. Il prossimo passo verso la sperimentazione clinica sarebbe testarli su modelli animali di grandi dimensioni per valutare la loro capacità di biomateriale su scala più ampia”, ha dichiarato il dottor Hiroshi Asahara, coautore dello studio. Prima dei test sull’uomo, dunque, dovrà ancora passare diverso tempo. I dettagli della ricerca “Generation of a tendon-like tissue from human iPS cells” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Journal of Tissue Engineering.