Polimero iniettato simile alle proteine aiuta i tessuti a guarire dopo un infarto

I ricercatori hanno sviluppato una nuova terapia che può essere iniettata per via endovenosa subito dopo un infarto per promuovere la guarigione e prevenire l’insufficienza cardiaca.

I ricercatori hanno sviluppato una nuova terapia che può essere iniettata per via endovenosa subito dopo un infarto per promuovere la guarigione e prevenire l’insufficienza cardiaca.

La terapia stimola il sistema immunitario a incoraggiare la riparazione dei tessuti e promuove la sopravvivenza delle cellule del muscolo cardiaco dopo un infarto.

I ricercatori hanno testato la terapia nei ratti e hanno dimostrato che è efficace fino a cinque settimane dopo l’iniezione.

Il team di ricerca, guidato da bioingegneri dell’Università della California di San Diego e chimici della Northwestern University, ha pubblicato i suoi risultati nel numero del 25 aprile della rivista Advanced Materials.

“Prevenire l’insufficienza cardiaca dopo un infarto è ancora una delle principali esigenze cliniche insoddisfatte”, ha detto Karen Christman, uno degli autori corrispondenti dello studio e professore presso il Dipartimento di Bioingegneria Shu Chien-Gene Lay presso la UC San Diego Jacobs School of Engineering.

“L’obiettivo di questa terapia è quello di intervenire molto presto dopo che qualcuno ha subito un infarto per evitare che alla fine vada in insufficienza cardiaca”.

La terapia potrebbe avere applicazioni più ampie, ha detto Nathan Gianneschi, altro autore corrispondente dell’articolo e professore presso il Dipartimento di Chimica della Northwestern.

“Questa piattaforma terapeutica ha un enorme potenziale per diverse malattie, tra cui tutto, dalla degenerazione maculare alla sclerosi multipla e alle malattie renali”, ha detto Gianneschi.

La piattaforma mira a bloccare l’interazione di due proteine chiave che intervengono nella risposta dell’organismo allo stress e all’infiammazione.

Quando la proteina Nrf2 viene attivata, le cellule resistono alla degradazione causata dall’infiammazione. Ma KEAP1 si lega a Nrf2 per degradarlo a sua volta.

Dopo un infarto, questo processo di degradazione deve essere fermato in modo che i tessuti possano essere meglio sani.

La piattaforma del polimero simile alle proteine, o PLP, è costituita da un polimero che imita Nrf2. Una volta iniettato per via endovenosa, trova KEAP1 e si lega ad esso, impedendogli di legarsi alla proteina Nrf2 e degradandola.

I ricercatori hanno iniettato modelli di ratto dopo un infarto con la piattaforma PLP o con una soluzione salina.

Il team era all’oscuro di quali animali ricevessero il polimero o la soluzione salina.

Dopo cinque settimane, i roditori sono stati sottoposti a risonanza magnetica mentre erano sedati.

Gli animali a cui è stato iniettato il polimero hanno mostrato una migliore funzione cardiaca e una guarigione significativamente maggiore nel tessuto muscolare cardiaco.

Altri test hanno anche dimostrato che i geni che promuovono la guarigione dei tessuti erano espressi di più.

I ricercatori descrivono lo studio come una prova di concetto. Prima di passare ai test nei mammiferi più grandi, vogliono ottimizzare il design e il dosaggio e condurre ulteriori analisi.

“Le proteine sono le macchine molecolari che guidano tutte le funzioni cellulari essenziali e le interazioni intracellulari proteina-proteina disregolate sono la causa di molte malattie umane”, ha detto Gianneschi.

“Le modalità farmacologiche esistenti non sono in grado di penetrare nelle cellule o non sono in grado di coinvolgere efficacemente questi grandi domini bersaglio della malattia. Guardiamo a queste sfide attraverso una nuova lente”.

Il metodo terapeutico è stato sviluppato da Gianneschi, mentre era membro della facoltà presso l’UC San Diego, dove ora è docente a contratto. Ha continuato a lavorare sulla tecnologia alla Northwestern.

Immagine: University of California San Diego/Northwestern University

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