Innovative development of a cardiac patch in the industrialization phase for the activation of regenerative and protective processes of cardiac ischemic tissues

Il nostro progetto mira a far fronte alle esigenze tecnologiche nel campo cardiovascolare, una sfida molto rilevante per la salute della società, tramite l'implementazione di nuovi materiali bioartificiali funzionalizzati come parte saliente di un prodotto terapeutico (patch cardiaco) dotato di molteplici azioni: sostegno meccanico, rigenerazione cardiaca, protezione dai danni da riperfusione e prevenzione dal processo avverso di rimodellamento ventricolare sinistro. L’infarto del miocardio è la principale causa di morte in tutto il mondo. La terapia attuale si basa su farmaci, procedure di bypass e angioplastica; tuttavia, nessuna di queste terapie ripristina la funzionalità del miocardio leso. Inoltre, anche se ad oggi l’uso di trombolitici e angioplastica con palloncino ha ridotto morbilità e mortalità, paradossalmente, circa il 50% del danno al miocardio dopo infarto è dovuto alla riossigenazione (danno da riperfusione). La logica della nostra tecnologia è risolvere il problema mediante una sinergia di azioni: i) rigenerazione in situ, mediante impianto di patch cardiaco e attivazione di cellule endogene, ii) protezione del miocardio dal danno da riperfusione, utilizzando piccole molecole cardioprotettive, iii) azione correttiva per ridurre il rimodellamento ventricolare sinistro, mediante tecnica innovativa di micro-nanoimprinting verso specifici enzimi della matrice extracellulare cardiaca; iv) piattaforma a rilascio di principi attivi sinergici. L’approccio in vivo della nostra tecnologia pone le sfide più ambiziose, ma è l’opzione più attraente per il mercato globale. La possibilità di evitare la fase di coltura cellulare in vitro rende questa soluzione estremamente versatile e vantaggiosa per l'industria biomedicale: 1) uso di biomateriali che non dipendono dalle caratteristiche individuali del paziente, applicabilità immediata del dispositivo, 2) facilità di trasporto e conservazione del prodotto rispetto agli scaffold cellularizzati, 3) completa fattibilità all'interno di strutture industriali. La nostra attività si svilupperà su due linee principali. La prima riguarderà la messa a punto di un metodo industrializzabile per la produzione del patch cardiaco già realizzato in forma di prototipo di laboratorio dalle due unità di ricerca e che ha risposto ai requisiti chimico-fisici, meccanici, funzionali, e di biocompatibilità in vitro e in vivo su un modello di infarto acuto. La secondo linea, che sarà condotta in parallelo, sarà rivolta all’innovazione del patch cardiaco per il trattamento di pazienti affetti da infarto cronico. Obiettivi finali sono: i. la definizione e lo sviluppo di strategie per un processo di produzione/funzionalizzazione con scala, prestazioni, qualità e potenzialità in conformità ai requisiti normativi applicabili per i dispositivi medici; ii. la realizzazione e la caratterizzazione in vitro di un patch con potenzialità avanzate ed estese al trattamento della cardiopatia cronica.