Il progetto multicentrico internazionale SynEry ha l’ambizioso obiettivo di riprodurre, in una vescicola lipidica avanzata, le caratteristiche chiave degli eritrociti, cioè i globuli rossi. L’Unione Europea ha da poco inserito nell’Innovation Radar il suddetto progetto della durata di 4 anni. Questo coinvolge l’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo e quattro team di ricerca della Katholieke Universiteit di Leuven (Belgio). E ancora un gruppo di ricerca dell’Institut de Ciencia de Materials di Barcellona e uno dell’INSERM DR7 di Parigi.
Il compito dell’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza, tramite l’Unità di Nanomedicina e Ingegneria Tissutale, è sviluppare il citoscheletro di queste cellule sintetiche. Si prevede che le conoscenze acquisite sviluppando dei globuli rossi sintetici consentiranno la produzione di cellule artificiali con applicabilità in vivo. Si spera, altresì, che apriranno la strada al futuro sviluppo di un efficace sostituto artificiale del sangue per rimediare alla persistente scarsità a livello globale.
Sostituto artificiale del sangue: progetto SynEry
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La scarsità di sangue e il carente controllo sul suo utilizzo sicuro rappresentano difficoltà endemiche nei Paesi a basso e medio reddito.
Nel corso degli anni, vi sono stati diversi tentativi per sviluppare un sostituto del sangue sicuro e universale, obiettivo che non è stato ancora raggiunto.
In questo contesto si sa che la funzione dei globuli rossi non è “solo” quella di fungere da trasporto di gas. Anche altre funzioni molto specializzate devono essere replicate per mimare efficacemente la loro funzione regolatoria a livello cardiovascolare.
Il progetto europeo SynEry ha l’obiettivo di riprodurre le seguenti caratteristiche chiave degli globuli rossi:
- adeguata asimmetria lipidica con nanodomini simili a zattere;
- integrazione di proteine funzionali essenziali (sia citosoliche che di transmembrana);
- un citoscheletro biomimetico (che conferisce durabilità, flessibilità e biconcavità);
- tollerabilità immunitaria;
- reattività ai segnali ambientali (come sotto-deformazione e ipossia).
Il ruolo dell’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza
L’Unità di Nanomedicina e Ingegneria Tissutale dell’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza è quello di sviluppare l’impalcatura interna (citoscheletro) di queste cellule sintetiche. Ciò per consentire che si integri a dovere con gli altri componenti, sviluppati dagli altri team, inseriti nella cellula stessa.
L’obiettivo è che le conoscenze acquisite sviluppando dei globuli rossi sintetici potranno consentire la produzione di cellule artificiali con applicabilità in vivo. In questo modo, si potrà aprire la strada allo sviluppo di un efficace sostituto artificiale del sangue. La speranza è che possa porre rimedio alla scarsità di sangue nel mondo e ai potenziali problemi di sicurezza che coinvolgono le trasfusioni da donatore.
Biomateriali per costruire citoscheletro dei globuli rossi
Un riconoscimento autorevole per l’Ospedale di San Pio essere annoverati tra gli enti di ricerca più innovativi dell’Unione Europea anche in questo ambito.
«Siamo stati inseriti nell’Innovation Radar perché stiamo sviluppando dei nuovi biomateriali che prima non esistevano per costruire il citoscheletro dei globuli rossi». Così Fabrizio Gelain, ingegnere responsabile dell’Unità di Nanomedicina e Ingegneria Tissutale dell’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza. «Questi materiali contengono sia peptidi auto-assemblanti che PNA, una molecola sintetica ibrida, intermedia tra DNA e peptidi. Essi ci consentiranno meglio di programmare la stabilità e le proprietà meccaniche dei nostri costrutti. Lavoriamo ad una linea di ricerca considerata innovativa anche per altre potenziali applicazioni come ad esempio la biosensoristica. Qui il PNA è conosciuto per le sue potenzialità, ma mai è stato utilizzato efficacemente in combinato con bionanomateriali come i nostri peptidi auto-assemblanti».