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Un materiale naturale derivato dalle alghe per promuovere la crescita delle cellule vascolari, prevenire la formazione di coaguli di sangue e migliorare le prestazioni degli innesti vascolari sintetici utilizzati nella chirurgia di bypass cardiaco.
I ricercatori stanno utilizzando un materiale naturale derivato dalle alghe per promuovere la crescita delle cellule vascolari, prevenire la formazione di coaguli di sangue e migliorare le prestazioni degli innesti vascolari sintetici utilizzati nella chirurgia di bypass cardiaco.
Il nuovo approccio, sviluppato e testato presso l’Università di Waterloo, è particolarmente importante nei casi che coinvolgono piccoli vasi sanguigni artificiali – quelli di diametro inferiore a sei millimetri – che sono soggetti a coaguli che possono svilupparsi in blocchi completi.
“C’è una necessità cruciale di sviluppare materiali sintetici per innesti vascolari che aumenteranno il tasso di funzioni a lungo termine”, ha detto la dott.ssa Evelyn Yim, professore di ingegneria chimica e presidente di ricerca universitaria che guida il progetto.
I ricercatori hanno aggiunto un materiale chiamato fucoidan, che è fatto da alghe, per modificare i vasi sanguigni sintetici. Fucoidan ha una struttura simile all’eparina, un farmaco usato come anticoagulante.
Quando applicato con una tecnica nanotecnologica nota come micropatterning, fucoidan promuove la crescita delle cellule vascolari intorno alla superficie interna dell’innesto, riducendo significativamente le possibilità di formazione di coaguli.
Per i pazienti, i potenziali benefici includono meno complicanze, una migliore qualità della vita e meno rischio di recidiva di blocchi che richiedono un ulteriore trattamento farmacologico o chirurgico.
“Un innesto vascolare funzionale, pronto all’uso, di piccolo diametro aiuterà a salvare vite umane”, ha detto Yim, direttore del Regenerative Nanomedicine Lab di Waterloo. “Ciò che è importante è che saranno molto più duraturi e permetteranno al sangue di fluire liberamente”.
La chirurgia di bypass viene eseguita per ripristinare il flusso sanguigno alle aree del cuore quando i vasi si bloccano. I vasi raccolti dal paziente sono il gold standard per gli innesti, ma la disponibilità limitata spesso richiede l’uso di vasi artificiali.
Oltre alla chirurgia di bypass cardiaco, gli innesti vengono utilizzati nelle procedure mediche per trattare le malattie vascolari e ripristinare il flusso sanguigno agli organi e ai tessuti vitali, compresi il cervello e le gambe.
Quando il materiale sintetico dell’innesto non consente alle cellule vascolari di crescere all’interno di un’arteria o di un vaso, c’è un’alta probabilità di coaguli, che possono svilupparsi in blocchi completi o causare infiammazione che limita il flusso sanguigno.
Yim ha testato con successo la nuova tecnica utilizzando fucoidan e micropatterning su piccoli animali e prevede di espandersi ai test sui grandi animali prima di passare agli studi clinici.
Diversi ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Chimica di Waterloo e del Dipartimento di Ingegneria Biomedica dell’Oregon Health and Science University hanno collaborato a questo progetto.
Un articolo sul lavoro, Fucoidan and topography modification improved in situ endothelialization on acellular synthetic vascular grafts, appare sulla rivista Bioactive Materials.
Immagine: University of Waterloo
