La medicina rigenerativa offre nuove speranze per la riparazione della cartilagine del ginocchio
Dragan Primorac, Vilim Molnar, Dimitrios Tsoukas, Ilona Uzieliene, Carlo Tremolada, Petar Brlek, Emil Klarić, Dinko Vidović, Marija Zekušić, Jolita Pachaleva, Eiva Bernotiene, Adrian Wilson, Ali Mobasheri · Croatian Medical Journal · 2024
La cartilagine del ginocchio ha una capacità limitata di guarire spontaneamente
La cartilagine è il tessuto liscio e ammortizzante che riveste le estremità delle ossa nell'articolazione del ginocchio. A differenza di altri tessuti del corpo, la cartilagine non possiede un apporto di sangue. Questo significa che non può guarire facilmente da sola quando viene danneggiata. Le lesioni al ginocchio, specialmente quelle che interessano la cartilagine, spesso portano nel tempo allo sviluppo dell'artrosi.
I trattamenti tradizionali come la fisioterapia, il controllo del peso e i farmaci antidolorifici possono aiutare a gestire i sintomi. Tuttavia, non sono in grado di ripristinare la cartilagine danneggiata. Anche le opzioni chirurgiche come le microfratture spesso non riescono a ristabilire la struttura e la funzione normale della cartilagine.
La terapia con cellule staminali mostra risultati incoraggianti
Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono cellule rigenerative presenti in tutto il corpo. Queste cellule speciali possono differenziarsi in diversi tipi di tessuto, inclusa la cartilagine. La terapia con MSC ha mostrato risultati promettenti nei pazienti con artrosi del ginocchio.
La ricerca ha documentato diversi benefici:
Riduzione dei livelli di dolore
Miglioramento della funzionalità articolare
Migliori risultati alle scansioni di risonanza magnetica
Aumento delle molecole di supporto cartilagineo nell'articolazione
Nonostante questi risultati incoraggianti, sono necessari ulteriori studi su larga scala. I ricercatori sottolineano inoltre che i diversi metodi di raccolta e processazione delle cellule staminali possono influenzare i risultati.
Il tessuto adiposo fornisce una ricca fonte di cellule rigenerative
Il proprio tessuto adiposo contiene abbondanti cellule rigenerative, incluse le MSC e i periciti (cellule di supporto che favoriscono la guarigione dei vasi sanguigni). Gli scaffold naturali iniettabili che utilizzano tessuto adiposo microframmentato (grasso appositamente processato prelevato dal proprio corpo) hanno attirato l'attenzione nella ricerca sulla riparazione della cartilagine.
Questi trattamenti iniettabili funzionano fornendo sia una struttura di supporto che cellule rigenerative. Poiché il tessuto proviene dal proprio corpo, il rischio di rigetto è minimo. Questo approccio combina i benefici degli scaffold con il potere rigenerativo delle proprie cellule naturali di guarigione.
Gli scienziati stanno sviluppando scaffold avanzati
L'ingegneria tissutale combina cellule, scaffold e molecole di segnalazione per creare tessuto funzionale per la riparazione della cartilagine. I ricercatori stanno testando diversi tipi di scaffold:
Gli scaffold naturali utilizzano materiali come collagene e acido ialuronico. Sono ben compatibili con il corpo ma possono mancare di resistenza meccanica.
Gli scaffold sintetici offrono un migliore supporto meccanico ma non possiedono i segnali biologici di cui le cellule hanno bisogno.
Gli scaffold ibridi combinano entrambi i tipi, offrendo resistenza più benefici biologici.
Gli scaffold da matrice decellularizzata utilizzano tessuto processato che promuove la crescita e l'integrazione cellulare.
Le nuove tecnologie di bioprinting possono ora creare scaffold complessi che riproducono la struttura stratificata della cartilagine naturale. Questo fornisce un ambiente ideale per la crescita cellulare.
La terapia genica potrebbe potenziare i trattamenti futuri
Tecniche all'avanguardia come la terapia genica e l'editing genetico CRISPR mostrano un potenziale per migliorare la riparazione della cartilagine. Gli scienziati possono agire su specifiche vie genetiche coinvolte nella rigenerazione tissutale. La combinazione di queste terapie avanzate con l'ingegneria tissutale potrebbe portare a trattamenti personalizzati e duraturi.
L'obiettivo è sviluppare terapie su misura per le esigenze di ogni paziente. Questo potrebbe migliorare i risultati per le persone con danni alla cartilagine del ginocchio e artrosi.
La collaborazione è fondamentale per portare i trattamenti ai pazienti
Questa revisione completa sottolinea che la continua collaborazione tra le diverse specialità mediche è essenziale. Portare queste terapie innovative dal laboratorio alla pratica clinica richiede la cooperazione tra scienziati, chirurghi e altri professionisti sanitari.
Per i pazienti che stanno considerando opzioni rigenerative come Lipogems®, questa ricerca evidenzia una tendenza incoraggiante. I trattamenti che utilizzano le proprie cellule derivate dal tessuto adiposo offrono un approccio minimamente invasivo che lavora in sinergia con le naturali capacità di guarigione del corpo. Con l'avanzare dell'ingegneria tissutale, i pazienti con danni alla cartilagine del ginocchio potrebbero avere accesso a trattamenti più efficaci e personalizzati nei prossimi anni.
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Fonte: Primorac et al., Croatian Medical Journal, 2024.
Pubblicazione Originale
Tissue engineering and future directions in regenerative medicine for knee cartilage repair: a comprehensive review
Dragan Primorac, Vilim Molnar, Dimitrios Tsoukas, Ilona Uzieliene, Carlo Tremolada, Petar Brlek, Emil Klarić, Dinko Vidović, Marija Zekušić, Jolita Pachaleva, Eiva Bernotiene, Adrian Wilson, Ali Mobasheri · Croatian Medical Journal · 2024
This review evaluates the current landscape and future directions of regenerative medicine for knee cartilage repair, with a particular focus on tissue engineering strategies. Scaffold-based approaches have emerged as promising solutions for cartilage regeneration. Synthetic scaffolds offer superior mechanical properties but often lack biological cues necessary for effective tissue integration. Natural scaffolds, though biocompatible and biodegradable, frequently suffer from inadequate mechanical strength. Hybrid scaffolds, combining synthetic and natural materials, present a balanced approach, enhancing both mechanical support and biological functionality. Advances in decellularized extracellular matrix scaffolds have shown potential in promoting cell infiltration and integration with native tissues. Bioprinting technologies have enabled creation of complex, bioactive scaffolds that closely mimic the zonal organization of native cartilage, providing an optimal environment for cell growth and differentiation. The review also explores the potential of gene therapy and gene editing techniques, including CRISPR-Cas9, to enhance cartilage repair by targeting specific genetic pathways involved in tissue regeneration. Integration of these advanced therapies with tissue engineering approaches holds promise for developing personalized and durable treatments for knee cartilage injuries and osteoarthritis. The review underscores the importance of continued multidisciplinary collaboration to advance these innovative therapies from bench to bedside and improve outcomes for patients with knee cartilage damage.