Combattere gli attacchi cardiaci fino ai vasi più piccoli

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Rappresentazione grafica dell’infusione di farmaci per il trattamento dell
Rappresentazione grafica dell’infusione di farmaci per il trattamento della MVO attraverso un catetere normale rispetto a un catetere a palloncino. © Centro ARTORG

Ricercatori di Berna hanno co-sviluppato e testato un nuovo metodo per combattere l’ostruzione di piccole arterie coronariche dopo un attacco di cuore. Il nuovo approccio, sviluppato in collaborazione tra ricerca di base, cliniche e industria, offre un’opzione di trattamento per prevenire la morte del tessuto cardiaco dopo un attacco di cuore, responsabile della cattiva salute a lungo termine delle persone colpite.

In caso di infarto, l’apporto di ossigeno e nutrienti al muscolo cardiaco viene bloccato da un coagulo di sangue in una delle grandi arterie coronarie. Anche dopo la cosiddetta ricanalizzazione di questa arteria mediante stent, nel 40-60% dei pazienti si verificano blocchi secondari nell’apporto di sangue ai vasi cardiaci più piccoli (ostruzione microvascolare, MVO). Questo può portare alla morte del tessuto cardiaco, con conseguente peggioramento della salute a lungo termine dei pazienti. Ogni anno, in Svizzera, questa patologia colpisce circa 200.000 persone.

La MVO è una malattia sottodiagnosticata, poiché non è facile da riconoscere durante un trattamento acuto e attualmente non esiste alcun trattamento", afferma Dominik Obrist del Centro ARTORG per l’ingegneria biomedica dell’Università di Berna. Finora, solo le arterie più grandi bloccate sono state trattate con cateteri per gli attacchi di cuore, in parte perché i cateteri non possono penetrare nei vasi più piccoli a causa delle loro dimensioni. Un catetere è un tubo sottile che viene inserito nel corpo per esaminare e trattare i vasi sanguigni.

La rimozione delle ostruzioni nei vasi più grandi non impedisce al tessuto cardiaco di morire più in basso nell’albero vascolare, perché non è più raggiunto dal flusso sanguigno", afferma Obrist. In una collaborazione a lungo termine con partner clinici e una start-up di tecnologia medica, il suo gruppo di ingegneria cardiovascolare presso il Centro ARTORG dell’Università di Berna ha sviluppato una nuova tecnica che consente per la prima volta la diagnosi e il trattamento della MVO. Il metodo viene ora testato clinicamente e ulteriormente perfezionato.

Ricerca a misura di micrometro

Per poter penetrare nei vasi, che sono sottili come un capello umano (diametro 50 micrometri), i ricercatori hanno prima esaminato il flusso sanguigno nel cuore utilizzando un nuovo modello di vasi coronarici. In un primo studio, hanno testato un catetere a palloncino di nuova concezione che può essere utilizzato per diagnosticare correttamente la MVO gonfiando il palloncino nel sito dell’arteria ostruita. La pressione e la resistenza del flusso sanguigno vengono misurate per distinguere la MVO dalle condizioni di pressione in condizioni anatomiche sane.

In una seconda fase, i ricercatori hanno studiato il modo in cui i farmaci che sciolgono i coaguli possono essere infusi in questi piccoli rami. Quando un’arteria è bloccata, il sangue cerca un’altra strada e bypassa il ramo bloccato. Tuttavia, questo fenomeno rende molto difficile l’introduzione di farmaci nel ramo ostruito, in quanto vengono lavati via direttamente nei vasi sani adiacenti", spiega Yannick Rösch del Centro ARTORG. Siamo stati in grado di dimostrare che gonfiando il catetere a palloncino, che fornisce anche i farmaci, si ottengono concentrazioni sufficientemente elevate di questi farmaci nei vasi bloccati. In questo modo, possiamo ottenere il blocco e il dosaggio del farmaco potrebbe persino essere ridotto, poiché non si verifica l’effetto washout".

Stretta collaborazione tra scienza, clinica e industria

Il nostro progetto è un ottimo esempio di collaborazione interdisciplinare in rete presso il centro medico di Berna, tra i ricercatori dell’Università di Berna, gli esperti clinici dell’Inselspital e l’industria locale, insieme alle competenze di altri partner svizzeri, al fine di portare soluzioni ai pazienti il più rapidamente possibile", afferma Obrist. Questa ricerca in rete sulla MVO ha portato alla fondazione della start-up CorFlow Therapeutics AG. La sua tecnologia consente di diagnosticare la MVO durante il trattamento iniziale dei pazienti infartuati nel laboratorio di cateterismo e di iniziare il trattamento della MVO immediatamente dopo lo stenting. Tra i partner accademici figurano il Politecnico di Zurigo, l’Università di Zurigo, l’Università di Scienze Applicate OST di Buchs (SG) e la Clinica Universitaria di Cardiologia dell’Inselspital di Berna.

Oltre ai test in vivo del nuovo prodotto medico e a una prima sperimentazione clinica sull’uomo, i ricercatori hanno perfezionato il loro modello sperimentale con competenze biologiche e recentemente hanno studiato l’efficacia dei farmaci che sciolgono i coaguli su micro coaguli di sangue in un chip microfluidico che simula la meccanica dei fluidi all’interno dei vasi sanguigni più piccoli. I farmaci utilizzati per sciogliere i coaguli di sangue hanno gravi effetti collaterali a dosi elevate. Tuttavia, ora siamo riusciti a dimostrare che anche le più piccole quantità di questi farmaci conosciuti e utilizzati clinicamente sono in grado di sciogliere singoli micro coaguli di sangue", spiega Anastasia Milusev, ricercatrice associata presso il Centro ARTORG. Questo rende possibile per la prima volta la dissoluzione di coaguli di sangue in modo mirato e a basso dosaggio. Ora dobbiamo mettere insieme tutti i pezzi del puzzle per rendere disponibile ai pazienti la terapia per la MVO".