“Studio preclinico di sicurezza sull’espansione di cellule respiratorie umane destinate ad applicazioni cliniche ricostruttive”

Il sistema respiratorio è uno dei più finemente regolati e complessi del nostro organismo. Quando questa delicata omeostasi tissutale viene meno, insorgono patologie respiratorie che, ad oggi, rappresentano una delle principali cause di mortalità a livello mondiale. Nel caso di grosse alterazioni strutturali a carico di trachea, bronchi o turbinati nasali, un intervento ricostruttivo risulta l’unica strategia potenzialmente risolutiva. Tuttavia, nonostante numerosi approcci clinici testati, nessuna strategia ha finora portato a esiti riproducibili e di successo. Le numerose complicanze osservate nelle sperimentazioni cliniche hanno evidenziato diversi ostacoli nella definizione di un approccio standardizzato per la ricostruzione delle vie respiratorie. Tra questi, sono emersi la difficoltà nella vascolarizzazione e integrazione del tessuto bioingegnerizzato trapiantato e la mancanza di un epitelio stabile che si auto rigeneri a lungo termine. Contemporaneamente a queste prime prove cliniche, l’intero settore della medicina rigenerativa ha visto l’implementarsi di normative specifiche mirate a regolamentare, a tutela dei pazienti, questo nuovo campo emergente della medicina. Nel caso di prodotti medicinali di terapia avanzata che prevedono un’estensiva manipolazione di cellule in vitro, sono state introdotte delle norme di buona fabbricazione e una serie di controlli di sicurezza che devono essere eseguiti sulle colture cellulari prima di poterle applicare sui pazienti. Dati recentemente pubblicati dal nostro laboratorio, hanno mostrato come cellule epiteliali derivate da diversi distretti respiratori possano essere efficientemente espanse in vitro in un sistema di coltura approvato per uso clinico, riuscendo a preservare la popolazione staminale e generando un epitelio respiratorio completamente specializzato. Partendo da questa esperienza, il presente progetto ha approfondito, attraverso differenti saggi complementari, il profilo di sicurezza della procedura d’espansione. Lo studio ha previsto: i) l’analisi del cariotipo, fondamentale per escludere anomalie cromosomiche accumulatesi a seguito della manipolazione estensiva delle cellule epiteliali; ii) la misurazione della lunghezza dei telomeri, per valutarne una progressiva e fisiologica riduzione; iii) l’analisi della dipendenza della crescita cellulare dall’adesione attraverso la coltura in soft-agar, per escludere la possibilità di invasione e metastatizzazione e iv) il mantenimento del potenziale proliferativo in maniera dipendente da fattori di crescita tessuto-specifici. I risultati ottenuti hanno confermato la sicurezza del processo d’espansione, consolidando l’utilizzo di questo sistema per approcci di terapia cellulare e di ingegneria tissutale volti alla ricostruzione di segmenti respiratori.