Lesioni midollo spinale: nuove speranze di cura

La sfida: stimolare la rigenerazione dell'impulso nervoso

“Riparare” il midollo spinale ovvero la nostra linfa vitale. Con questa mission parte un progetto europeo che riunisce sette partner e tra loro c'è anche UniTrento. Il team interdiscipinare è impegnato nello sviluppo di un sistema bioelettronico in grado di stimolare la rigenerazione dei conduttori dell’impulso nervoso, la loro funzionalità così come quella motoria dell’organismo. Quattro anni di lavoro e oltre 5 milioni di finanziamento nell’ambito del programma Horizon 2020.

Le ultime frontiere della nanotecnologia offrono materiali chiave per raggiungere lo scopo: la risposta verrebbe da una microfibra composita di grafene, materiale ultrasottile e versatile. Infatti, il grafene (che si ottiene dalla grafite, il minerale usato per le matite) è costituito da un singolo strato di atomi di carbonio.

«Lo scopo finale è riparare le lesioni al sistema nervoso centrale per recuperare le funzioni importanti, a cominciare dalla capacità di camminare. L’obiettivo è molto ambizioso e la strada per raggiungerlo è lunga e piena di interrogativi e difficoltà. Ma abbiamo fiducia nel progetto e nella rete di collaborazione che si è creata per metterlo in atto». spiega Nicola Pugno, referente del progetto per UniTrento e professore del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica.

La sfida consiste nel produrre un sistema (scaffold) attivo bioelettronico sicuro ed efficace per il trattamento di lesioni al sistema nervoso centrale. Il progetto, dall’approccio interdisciplinare, si propone di dare un contributo alla neurologia riparativa sviluppando sistemi bioelettronici in grado di stimolare la rigenerazione degli assoni (conduttori dell’impulso nervoso) e l’attivazione del circuito neuronale.

«Il materiale chiave sarà una microfibra -  che al momento pensiamo di realizzare in  carbonio - avvolta in una guaina composita di polimero conduttore caricato con grafene. Passeremo quindi a progettare, produrre e caratterizzare microfibre conduttive e quindi uno scaffold (che si presenta come una spugna fibrosa) biocompatibile, elettroattivo e meccanicamente robusto. Far coesistere questi tre fattori fondamentali rappresenta un salto di qualità, il superamento del limite odierno, necessario se si vuole sperare nella rigenerazione e nel ripristino della funzionalità. Nei test preliminari le fibre si rompono, si disancorano o migrano, non conducono a sufficienza e promuovono ulteriore infiammazione. Le neurofibre verranno inserite nel punto di rottura del midollo spinale e dovrebbero promuovere – tramite elettrostimolazione e la specifica topologia unidimensionale – la crescita degli assoni, e quindi il ripristino della loro funzionalità e, con questa, quella motoria del paziente. Uno degli aspetti più complessi riguarda lo studio delle risposte immunologica e neuronale del tessuto all’impianto» prosegue Pugno.

Il progetto è stato selezionato dalla Commissione europea nell’ambito del programma Horizon 2020 (H2020), settore delle tecnologie emergenti (FET Proactive – Boosting emerging technologies). Tra le istituzioni coinvolte c’è l’Università di Trento accanto a quella di Cambridge. Il team si compone di neuroscienziati, medici, bioingegneri, fisici, ingegneri elettronici e meccanici e collabora con un’azienda di microsensoristica. Oltre 5 milioni di euro il finanziamento complessivo, di cui quasi 700 mila a UniTrento, per i quattro anni di durata del progetto.

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20 gennaio 2020