Combinando anni di lavoro da molti progetti diversi, i “cerotti di riparazione attivati dalla tensione” (TARP) forniscono nel tempo un rilascio controllato di una molecola antinfiammatoria chiamata anakinra da microcapsule, che ha aiutato i dischi in un modello animale di grandi dimensioni a ritrovare la tensione di cui hanno bisogno per invertire l’ernia e prevenire un’ulteriore degenerazione.
Un nuovo “cerotto” biologico che viene attivato dal movimento naturale di una persona potrebbe essere la chiave per riparare l’ernia del disco nella schiena delle persone, secondo i ricercatori della Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania e del CMC VA Medical Center (CMCVAMC).
Combinando anni di lavoro da molti progetti diversi, i “cerotti di riparazione attivati dalla tensione” (TARP) forniscono nel tempo un rilascio controllato di una molecola antinfiammatoria chiamata anakinra da microcapsule, che ha aiutato i dischi in un modello animale di grandi dimensioni a ritrovare la tensione di cui hanno bisogno per invertire l’ernia e prevenire un’ulteriore degenerazione. Questa ricerca pre-clinica è dettagliata in un articolo pubblicato su Science Translational Medicine.
“Attualmente non esiste un trattamento curativo per l’ernia del disco, e la cosa migliore proprio come infilare un semplice tappo di gomma in un buco in uno pneumatico. Rimarrà per un po’ ma non garantirà un grande sigillo”, ha detto il co-autore senior Robert Mauck, professore di chirurgia ortopedica e direttore del McKay Laboratory for Orthopaedic Surgery Research presso la Penn e scienziato di carriera di ricerca e co-direttore del Translational Musculoskeletal Research Center presso il CMCVAMC.
“Il cerotto che abbiamo sviluppato è come il tappo più la colla. E poiché il movimento biomeccanico attiva la toppa e la rende più aderente, è come se la toppa del pneumatico diventasse più forte man mano che si percorrono chilometri”.
L’ernia nella colonna vertebrale si verifica quando uno dei dischi molli che si trova tra le vertebre sviluppa una spaccatura o un foro e l’interno morbido si infila.
Ciò significa che i dischi perdono la loro tensione e non sono in grado di ammortizzare la colonna vertebrale come al solito, causando dolore.
Per continuare l’analogia con gli pneumatici, è come se una gomma si fosse sgonfiata e l’auto stesse guidando sul suo cerchio.
Così i ricercatori della Penn Medicine e del CMCVAMC hanno sviluppato dei TARP non solo per tappare il buco, ma anche per consentire alla tensione di risalire e ri-ammortizzare le vertebre. Questo obiettivo è stato particolarmente difficile da raggiungere.
“Il disco è un tessuto molto complesso, che è diverso dal muscolo e dalla pelle in quanto non può guarire la propria struttura e, infatti, continua a degenerare nel tempo una volta che la sua struttura è compromessa”, ha detto Ana Peredo, che ha completato questa ricerca durante i suoi studi di dottorato in Bioingegneria presso la School of Engineering and Applied Sciences della Penn.
“Abbiamo deciso di recuperare l’integrità meccanica del disco e contemporaneamente attenuare l’infiammazione al fine di prevenire ulteriori danni ai tessuti e mantenere il più possibile la funzione tissutale”.
La chiave del TARP è far lavorare la meccanica naturale del corpo per attivare il rilascio di molecole antinfiammatorie dalle microcapsule all’interno del cerotto.
“Questo è progettato per essere un intervento precoce che può cambiare il corso della progressione della malattia”, ha detto il co-autore senior Harvey Smith, professore associato di chirurgia ortopedica e medico curante presso il CMCVAMC.
“Questo studio è stato incredibilmente promettente, ma è durato un mese, quindi vogliamo testare per un tempo più lungo perché ci sono modi in cui possiamo mettere a punto questo cerotto”, ha detto la co-autrice principale Sarah Gullbrand, assistente professore di ricerca di chirurgia ortopedica presso la Penn e ricercatrice sanitaria presso il CMCVAMC.
“Questa volta abbiamo preso di mira solo un percorso biologico utilizzando qualcosa che era già stato approvato dalla FDA. In futuro, siamo interessati non solo a ridurre l’infiammazione, ma anche a prevenire la morte cellulare e a migliorare la guarigione generale”.
