Pubblicato il giorno: gio, 19 Apr 2018

Report di 1° anno del progetto di ricerca “Utilizzo di Cellule di Sertoli microincapsulate nella distrofia muscolare di Duchenne. Verso l’applicazione sui pazienti”.

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Si è concluso il primo anno dello studio guidato dal Prof. Sorci, dell’Università di Perugia, e finanziato da Parent Project onlus. Riportiamo di seguito i primi risultati che ci sono stati forniti dal gruppo di ricerca.

Le cellule di Sertoli (SeC) sono cellule presenti nel testicolo e hanno notoriamente una proprietà anti-infiammatoria e immuno-modulatoria. Queste costituiscono una barriera che separa il compartimento delle cellule germinali (le cellule riproduttive) da quello sanguigno, e la loro funzione fisiologica è di proteggere le cellule germinali in via di sviluppo dall’attacco del sistema immunitario che le riconosce come cellule estranee all’organismo. La capacità delle SeC di secernere fattori trofici e immunomodulatori è stata sfruttata con successo in numerosi approcci terapeutici in modelli sperimentali di diverse patologie, come il diabete, il morbo di Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).

Gli studi eseguiti dal gruppo di ricerca di Sorci si basano su un complesso protocollo: le SeC vengono isolate dai testicoli di maialini, purificate, e successivamente inglobate in microcapsule di alginato per uso clinico. Le microcapsule (SeC-MC) vengono quindi inoculate nella cavità peritoneale di topi distrofici (mdx). Dati precedenti hanno dimostrato che, a seguito di un singolo inoculo, le SeC-MC hanno portato ad un miglioramento della morfologia muscolare, con riduzione della necrosi e dell’infiammazione, traducendosi in un recupero della funzionalità muscolare sia nella fase acuta che in quella cronica della patologia. Questi effetti delle SeC sui muscoli distrofici sono dovuti a due principali meccanismi d’azione: da un lato, il rilascio di fattori antiinfiammatori ed immuno-modulatori è responsabile della riduzione dell’infiammazione; dall’altro, il rilascio di una proteina chiamata eregulinab1 induce nelle fibre muscolari l’espressione di utrofina, una proteina simile alla distrofina la cui produzione viene attualmente utilizzata come strategia sperimentale per la Duchenne. Il protocollo proposto non richiede alcuna immuno-soppressione farmacologica ed è indipendente dal tipo di mutazione alla base della patologia.

Il progetto finanziato da Parent Project Onlus mira a favorire un eventuale trasferimento del protocollo all’applicazione sull’uomo. I principali obiettivi sono: una conoscenza più dettagliata della biologia delle SeC all’interno delle microcapsule, uno studio dose-risposta per individuare la dose minima efficace di SeC-MC, indagare in dettaglio il meccanismo d’azione alla base degli effetti benefici indotti dalle SeC, dimostrare l’effetto immuno-modulatorio e non immunosoppressivo delle SeC, e dimostrare la sicurezza di trattamenti con SeC-MC a lungo termine.

Durante il primo anno di attività di ricerca il gruppo di ricerca dell’Università di Perugia ha ottenuto i seguenti risultati:

  1. Le cellule incapsulate potrebbero andare incontro a divisione cellulare, a morte cellulare o ad altri eventi che ne potrebbero in qualche modo influenzare l’azione. Pertanto, le microcapsule pronte per l’inoculo nella cavità peritoneale sono state analizzate al microscopio elettronico. I dati ottenuti dimostrano che la procedura di inclusione non altera la morfologia e la vitalità delle SeC in esse contenute.

  2. Con esperimenti di co-coltura, in cui vengono messi in coltura i miotubi (i precursori delle fibre muscolari) insieme alle SeC, è stato dimostrato che le SeC sono capaci di indurre l’espressione di utrofina anche in miotubi di cani distrofici (GRMD) e di pazienti DMD con diversi tipi di mutazione nel gene della distrofina, con lo stesso meccanismo dimostrato in precedenza nei topi mdx.

  3. I ricercatori hanno dimostrato che le SeC sono in grado di proteggere i miotubi dall’atrofia indotta artificialmente in vitro con diversi metodi (privazione di nutrienti, agenti pro-infiammatori e atrofizzanti, corticosteroidi), rivelando un’ulteriore potenzialità di queste cellule.

  4. È stato osservato che topi inoculati con SeC-MC nella cavità peritoneale e, successivamente, inoculati con cellule tumorali mostrano una ridotta atrofia muscolare indotta dal cancro rispetto ai topi di controllo, che hanno ricevuto l’inoculo tumorale ma non le SeC.

  5. Allo stesso modo, è stato osservato che topi inoculati con SeC-MC nella cavità peritoneale che erano stati precedentemente infettati con Aspergillo, il fungo che più comunemente colpisce i soggetti immunodepressi, rispondono meglio e debellano l’infezione prima dei topi di controllo (infettati con Aspergillo ma non inoculati con SeC). Questi dati, insieme a quelli ottenuti nel punto precedente con le cellule tumorali, dimostrano che la presenza delle SeC-MC non compromette la risposta immunitaria nei topi, confermando un loro ruolo immuno-modulatorio ma non immunosoppressivo.

  6. I ricercatori hanno, infine, dimostrato che anche dosi di SeC-MC più basse rispetto a quelle usate finora sono capaci di dare effetti positivi a livello muscolare una volta iniettate nella cavità peritoneale, rappresentando una condizione vantaggiosa nel caso di un eventuale passaggio all’applicazione sull’uomo.

In attesa di ulteriori dati, i risultati ottenuti supportano un potenziale impiego di SeC-MC in pazienti con distrofia muscolare.

Per avere ulteriori informazioni sul progetto di ricerca andate al seguente link

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