I nanovettori utilizzati nello studio sono stati caricati con DNA e rappresentano una nuova strategia per affrontare il dolore associato ai dischi intervertebrali. Questi dischi, che fungono da ammortizzatori tra le vertebre, assorbono gli shock e conferiscono flessibilità alla colonna vertebrale. Tuttavia, con l’avanzare dell’età, questi dischi possono degenerarsi, causando dolore e limitazioni nei movimenti.
I ricercatori hanno impiegato un modello di cellule di fibroblasti, tipiche del tessuto connettivo dei topi, per creare i nanovettori. Questi ultimi sono stati poi caricati con il materiale genetico necessario per la produzione di una proteina fondamentale nello sviluppo del tessuto. La soluzione contenente i nanovettori è stata iniettata nei dischi danneggiati dei topi contemporaneamente alla lesione spinale.
Durante un periodo di osservazione di 12 settimane, gli esiti sono stati valutati attraverso analisi di immagini, test meccanici e comportamentali, e analisi dei tessuti. I risultati hanno mostrato che la terapia genica ha ristabilito l’integrità strutturale e la funzionalità dei dischi degenerati, riducendo i segni di dolore nei topi.
Devina Purmessur Walter, coautrice senior dello studio e professore associato di ingegneria biomedica all’Università dello Stato dell’Ohio, ha sottolineato che questa strategia unica è capace non solo di rigenerare il tessuto ma anche di inibire alcuni sintomi del dolore. Natalia Higuita-Castro, coautrice senior e professore associato di ingegneria biomedica e chirurgia neurologica, ha aggiunto che questa terapia può essere utilizzata durante gli interventi chirurgici per potenziare la guarigione del disco stesso.
Il processo di sviluppo dei nanovettori implica l’applicazione di una carica elettrica a una cellula donatrice per aprire temporaneamente dei pori nella sua membrana, permettendo l’introduzione di DNA esterno. Questo DNA codifica per una proteina chiamata FOXF1, un fattore di trascrizione pioniere importante per la crescita e lo sviluppo dei tessuti. L’idea è di riportare le cellule a uno stato di sviluppo in cui sono più sane e attive.
I topi trattati con i nanovettori FOXF1 hanno mostrato miglioramenti significativi rispetto ai controlli, con un aumento della stabilità del tessuto e una riduzione dei sintomi di dolore, sebbene queste risposte variassero in base al sesso degli animali.
Questi risultati aprono la strada all’uso di cellule donatrici adulte universali per creare terapie basate su vescicole extracellulari, riducendo il rischio di risposta immunitaria. Inoltre, la terapia genica potrebbe idealmente funzionare come un trattamento una tantum, continuando a fornire benefici nel tempo.
Il team di ricerca prevede di condurre ulteriori esperimenti per testare gli effetti di altri fattori di trascrizione che contribuiscono allo sviluppo del disco intervertebrale e di estendere la sperimentazione a modelli animali più anziani che simulano la degenerazione legata all’età, con l’obiettivo finale di procedere a sperimentazioni cliniche su animali più grandi noti per sviluppare problemi alla schiena.
