RIEPILOGO 5 X MILLE FONDAZIONE TES ED UTILIZZO

ESERCIZIO 2024 FONDAZIONE TES – RELAZIONE SULLE ATTIVITÀ DI RICERCA

La presente relazione riassume i risultati ottenuti nel corso dell’anno 2024 nell’ambito della collaborazione di ricerca tra Fondazione TES e l’Istituto di Anatomia Umana sui temi della Medicina Rigenerativa e dell’Ingegneria Tissutale, con il prezioso supporto di AVIS Regionale Veneto e le Sue sedi Provinciali e Comunali, di ABVS (Associazione Bellunese Volontari del Sangue) e di Ape (AVIS per il Progresso Ematologico Odv).

1. Progetto Rhapsody

Nel 2024 è stato finalizzata una importante ricerca avviata in piena Pandemia COVID-19 con l’approvazione del Comitato Etico dell’Ospedale di Treviso e volta allo studio delle cellule dell’immunità innata nei pazienti affetti da Sars-CoV-2.

Il Progetto si è sviluppato grazie alla collaborazione tra l’UOC di Medicina Trasfusionale di Treviso, diretta dalla Dott.ssa Arianna Veronesi, e l’Istituto di Anatomia Umana, sotto la supervisione del Prof. Andrea Porzionato. Inoltre, grazie al fondamentale sostegno economico di Fondazione T.E.S. e Avis Provinciale Treviso, è stato possibile mettere a disposizione di questa ricerca una tecnologia estremamente avanzata per lo studio di popolazioni cellulari ematiche e non: la tecnologia Rhapsody.

Brevemente, la ricerca si è proposta di studiare le caratteristiche delle cellule del sangue che sono responsabili dell’immunità innata, ovvero la prima linea di difesa del nostro organismo contro i patogeni, che combatte la fase iniziale dell’infezione prima che si sviluppino gli anticorpi. Tra le cellule del sistema immunitario innato ci sono i linfociti Natural Killer (NK) che sono in grado di identificare e/o eliminare gli agenti patogeni.

Grazie allo strumento BD Rhapsody, è stato possibile studiare contemporaneamente sia le proteine di superficie, che l’insieme dei geni espressi da linfociti NK isolati dal sangue di 3 gruppi di pazienti:

1. soggetti sani che non avevano mai avuto il COVID-19
2. soggetti che avevano avuto il COVID-19 (guariti al momento del prelievo)
3. soggetti che erano stati vaccinati contro il virus Sars-CoV-2

L’obiettivo dello studio è stato quello di definire indicatori (= biomarcatori) specifici della memoria immunologica innata che potrebbero contribuire alla protezione dall’infezione da SARS-CoV-2 e all’insorgenza e gravità della malattia da COVID-19.

I risultati ottenuti dallo studio hanno permesso di dimostrare che le cellule NK dei soggetti che avevano contratto la malattia e di quelli vaccinati esprimevano dei geni e delle proteine che dimostravano una certa attivazione della popolazione di linfociti. Al contrario, le cellule NK dei soggetti sani si trovavano in uno stato di “riposo”.

Questi risultati sono importanti perché:

1. rappresentano il primo studio di cellule NK da pazienti COVID-19 tramite tecnologia Rhapsody
2. dimostrano la possibilità di identificare biomarcatori chiave nella risposta dell’individuo all’infezione Sars-CoV-2 e/o alla re-infezione, i quali potrebbero essere utili per la gestione della malattia dal punto di vista clinico e diagnostico.

I risultati della presente ricerca sono stati recentemente pubblicati su una rivista scientifica internazionale, riconoscendone l’importanza per tutta la comunità scientifica.

Barbon S, Armellin F, Passerini V, De Angeli S, Primerano S, Del Pup L, Durante E, Macchi V, De Caro R, Parnigotto PP, Veronesi A, Porzionato A. Innate immune response in COVID-19: single-cell multi-omics profile of NK lymphocytes in a clinical case series. Cell Commun Signal. 2024; 22(1):496. doi: 10.1186/s12964-024-01867-5.

2. Rigenerazione del Nervo Periferico

Un tema di ricerca sviluppato nell’ultimo anno ha riguardato lo studio di un biomateriale innovativo a base del polimero sintetico polivinil alcol ossidato (OxPVA) – su cui il nostro gruppo di ricerca lavora da diversi anni – addizionato con nanoparticelle chiamate nanotubi di carbonio. I nanotubi di carbonio (NTC) sono promettenti materiali elettroconduttivi che vengono impiegati per scopi rigenerativi del tessuto nervoso. In questo studio è stato fabbricato un nuovo scaffold composito elettroconduttivo realizzato con OxPVA combinato con NTC; il biomateriale è stato quindi studiato per le sue caratteristiche di elettroconduttività, resistenza meccanica e compatibilità con cellule del tessuto nervoso. Sono stati effettuati anche degli impianti in modelli animali per verificare che lo scaffold composito non innescasse reazioni di rigetto nel ricevente. Lo studio ha dimostrato che il biomateriale OxPVA+NTC ha delle caratteristiche estremamente promettenti per poter essere impiegato in terapie neuro-rigenerative in pazienti affetti da lesioni severe dei nervi periferici.

Sono in fase di pubblicazione gli studi che hanno testato questo scaffold composito in qualità di neuroguida per riparare lesioni del nervo sciatico di ratto, con risultati incoraggianti in termini di stimolazione della rigenerazione delle fibre nervose danneggiate.

I risultati della presente ricerca sono stati recentemente pubblicati su una rivista scientifica internazionale, riconoscendone l’importanza per tutta la comunità scientifica.

Stocco E, Barbon S, Ceroni L, Confalonieri M, Pulzato G, Pressi S, D’Osualdo A, Contran M, Boscolo-Berto R, Tiengo C, Todros S, Pavan PG, Macchi V, De Caro R, Calvillo L, Menna E, Porzionato A. Partially oxidized polyvinyl alcohol + functionalized water soluble multiwalled carbon nanotubes: A new conductive nanocomposite material with promising implications for neuroregeneration. Journal of Science: Advanced Materials and Devices. 2024; 9(3): 100762. doi: 10.1016/j.jsamd.2024.100762.

3. Caratterizzazione di sostituti biologici trapiantabili per la rigenerazione della trachea

Nel corso dell’ultimo anno è stato sviluppato un progetto di ricerca in collaborazione con la Fondazione Banca dei Tessuti del Veneto (FBTV) avente sede a Treviso, che si è focalizzato sullo sviluppo di graft tracheali umani decellularizzati e sulla combinazione del trattamento di decellularizzazione con la criopreservazione (= congelamento a lungo termine in condizioni controllate), per valutare l’impatto di entrambe le strategie sulle caratteristiche del tessuto tracheale a fini trapiantologici.

Ad oggi, l’identificazione di un sostituto tracheale adeguato per i pazienti con lesioni tracheali severe costituisce una sfida importante in ambito clinico-chirurgico. Le strategie terapeutiche esistenti, come l’uso di stent o le anastomosi termino-terminali, presentano limiti significativi sia nel breve che nel lungo periodo. Idealmente, un sostituto tracheale adeguato deve presentare: biocompatibilità, per una sua integrazione efficace con il tessuto circostante; pervietà del lume, al fine di garantire la respirazione; rigidità laterale e flessibilità longitudinale, per consentire i movimenti del collo e prevenirne il collasso; riproducibilità su larga scala e, soprattutto, assenza di immunogenicità.

I risultati del presente studio hanno dimostrato l’efficacia del protocollo di decellularizzazione e il positivo impatto della criopreservazione nella conservazione del tessuto tracheale senza comprometterne le caratteristiche strutturali e meccaniche. Il protocollo di decellularizzazione sviluppato da FBTV, unitamente alla criopreservazione, potrebbe portare a sostituti tracheali promettenti con un futuro impiego nella pratica clinica.

4. Progetto Mieloma – Anno 2025/2026

Negli ultimi mesi del 2024 è stato avviato l’iter per ottenere l’autorizzazione da parte del Comitato Etico dell’Ospedale di Treviso allo sviluppo di uno studio clinico sul mieloma multiplo (MM). La ricerca sarà sviluppata a partire dal 2025 presso il Centro Trasfusionale di Treviso, sotto la direzione della Dott.ssa Arianna Veronesi, e in collaborazione con l’Istituto di Anatomia Umana dell’Università di Padova, sotto la supervisione del Prof. Andrea Porzionato.

Il MM è un tumore che colpisce un tipo particolare di cellule del midollo osseo, le plasmacellule, le quali si moltiplicano senza controllo nel midollo stesso e talora in altre parti del corpo.

I pazienti affetti da MM spesso presentano dolore osseo e fratture, problemi renali, indebolimento del sistema immunitario (immunocompromissione), debolezza e confusione mentale.

Sebbene le attuali strategie di trattamento abbiano aumentato la sopravvivenza dei pazienti, il MM presenta un elevato rischio di recidiva.

Il fallimento del trattamento è probabilmente associato alla presenza di una sottopopolazione di plasmacellule con caratteristiche simili a quelle delle cellule staminali, che sono in grado di dare avvio al tumore, di autorinnovarsi e di resistere alla chemioterapia.

Questo progetto di ricerca si propone di utilizzare la tecnologia BD Rhapsody per identificare i marcatori (geni e proteine) specifici delle plasmacellule responsabili della farmaco-resistenza in pazienti affetti da MM in fase di remissione e recidivanti/non rispondenti alla terapia. Lo scopo finale è quello di trovare dei target verso cui indirizzare/personalizzare il trattamento chemoterapico al fine di eliminare le cellule responsabili della proliferazione tumorale e resistenti alla terapia.