Rigenerazione del miocardio infartuato

Titolo del progetto di ricerca

BIORECAR - Direct cell reprogramming therapy in myocardial regeneration through an engineered multifunctional platform integrating biochemical instructive cues

Area scientifica 

Bioingegneria industriale, Biomateriali, Segnalazione cellulare

Coordinatore

Valeria Chiono

Abstract 

Il progetto BIORECAR propone un approccio innovativo e multidisciplinare per la “riprogrammazione” in situ del tessuto cardiaco infartuato in tessuto cardiaco funzionale, avvalendosi degli strumenti della bioingegneria, inclusi i biomateriali biomimetici e la nanomedicina.

Descrizione del progetto di ricerca 

Circa il 70-85% del volume del cuore adulto è occupato da cardiomiociti, cellule preposte alla generazione e alla trasmissione dello stimolo contrattile che regola la frequenza cardiaca. L’infarto del miocardio è causato dall’ostruzione delle arterie coronarie e induce la morte di circa un miliardo di cardiomiociti nel ventricolo sinistro nell’arco di poche ore. Localmente si forma una cicatrice fibrotica, più rigida del tessuto originario, popolata da fibroblasti cardiaci, priva di cardiomiociti e, quindi, incapace di contrarsi.

BIORECAR propone una nuova strategia di medicina rigenerativa per ripristinare nei tessuti cardiaci fibrotici la normale funzione contrattile. L’approccio scelto dal progetto BIORECAR è quello della riprogrammazione cellulare diretta, che integra nanomedicina, scienza dei biomateriali e ingegneria dei tessuti. Il progetto prevede il design di nanoparticelle polimeriche innovative, concepite con lo scopo di riprogrammare specificatamente le cellule presenti nella cicatrice post-infartuale (fibroblasti cardiaci) cambiandone l’espressione genica e trasformandole in cardiomiociti. Le nanoparticelle saranno somministrate direttamente nel tessuto infartuato attraverso un idrogel iniettabile, dotato di ulteriori funzionalità per promuovere la riprogrammazione cellulare. L’approccio verrà validato attraverso un modello in vitro di tessuto cardiaco fibrotico umano, e successivamente su un modello in vivo.

Impatto sulla società 

La cardiopatia ischemica è la principale causa di morte nel mondo industrializzato e conta più di 26 milioni di pazienti nel mondo. L’unica terapia disponibile è il trapianto di cuore. Lo sviluppo di terapie rigenerative alternative, obiettivo di BIORECAR, rappresenta un’importante sfida clinica, con un profondo impatto socio-economico.

A livello scientifico, il progetto aprirà in Europa una nuova linea di ricerca multidisciplinare sull’approccio di riprogrammazione cardiaca diretta, che attualmente è studiato principalmente negli Stati Uniti.

Breve CV del Coordinatore

Valeria Chiono è professore associato presso il DIMEAS - Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino. Si è formata all’Università di Pisa (Laurea in Ingegneria Chimica e Dottorato in Ingegneria Chimica e dei Materiali). Collabora con numerose università, tra cui il MIT negli Stati Uniti e l’Università di Cambridge in Gran Bretagna, nell’ambito di progetti di ricerca supportati dall’Unione Europea e da altri enti. E’ autrice di più di 88 pubblicazioni scientifiche (H-index: 24; numero di citazioni: più di 1980 – Fonte Scopus) e co-autrice di 4 brevetti. La sua attività di ricerca riguarda i biomateriali “bioartificiali”, con particolare attenzione alla rigenerazione dei tessuti nervosi e cardiaci.

BIORECAR project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme  grant agreement No 772168

  • Budget: 2.000.000
  • Data inizio: 1/07/2018
  • Data fine: 30/06/2023