Una membrana protettiva per pacemaker cardiaci sviluppata presso l'ETH di Zurigo si è dimostrata efficace negli studi sugli animali nel ridurre l'accumulo indesiderato di tessuto fibrotico attorno all'impianto. Il prossimo passo è testare la membrana protettiva nei pazienti.

Gli scienziati dell'ETH hanno sviluppato una speciale membrana protettiva in cellulosa che riduce significativamente l'accumulo di tessuto fibrotico attorno agli impianti di pacemaker cardiaci, come riportato nell'attuale numero della rivista Biomateriali . Il loro sviluppo potrebbe semplificare notevolmente le procedure chirurgiche per i pazienti con pacemaker cardiaci.

"Ogni pacemaker deve essere sostituito ad un certo punto. Quando arriverà questo momento, in genere dopo circa cinque anni alla scadenza della batteria del dispositivo, il paziente deve subire un intervento chirurgico, " spiega Aldo Ferrari, Senior Scientist nel gruppo del professor Dimos Poulikakos dell'ETH e presso l'Empa. "Se si è formato troppo tessuto fibrotico intorno al pacemaker, complica la procedura, " spiega. In questi casi, il chirurgo deve tagliare e rimuovere questo tessuto in eccesso. Ciò non solo prolunga l'operazione, aumenta anche il rischio di complicanze come l'infezione.

La microstruttura riduce la formazione di tessuto fibrotico

Per superare questo problema, Ferrari e i suoi colleghi dell'ETH di Zurigo hanno trascorso gli ultimi anni a sviluppare una membrana con una struttura superficiale speciale che è meno favorevole alla crescita del tessuto fibrotico rispetto alla superficie metallica liscia dei pacemaker. Questa membrana è stata ora brevettata e Ferrari sta lavorando con altri ricercatori del centro di ricerca Wyss Zurigo, l'Università di Zurigo e il Centro tedesco di ricerca cardiovascolare di Berlino per renderlo pronto per il mercato per l'uso nei pazienti.

Come parte di questo processo, il consorzio di ricerca ha ora testato la membrana sui maiali. In ogni maiale, gli scienziati hanno impiantato due pacemaker, uno dei quali era avvolto nella membrana di cellulosa.

Dopo il periodo di prova di un anno, i ricercatori possono riportare risultati positivi:i corpi dei maiali tollerano la membrana e non la rigettano. "Si tratta di una scoperta importante perché la tolleranza è un requisito fondamentale per i materiali da impianto, " dice Ferrari. Altrettanto importante, la membrana ha fatto quello che doveva:il tessuto fibrotico che si è formato intorno era, in media, solo un terzo dello spessore del tessuto che si è formato intorno ai pacemaker non incapsulati.

Prossimo passo:studi clinici

Gli scienziati attribuiscono questa riduzione della formazione di tessuto fibrotico nella prima fase al materiale stesso:la cellulosa è fibrosa per natura. "Quando si forma tessuto fibrotico, il primo stadio è la deposizione di proteine ​​sulla superficie. Una superficie fibrosa della membrana impedisce questo processo, " spiega Francesco Robotti, autore principale dello studio e scienziato nel gruppo del professor Poulikakos dell'ETH. Un altro fattore è che i ricercatori hanno creato la membrana con rientranze a nido d'ape sulla superficie, ciascuno misura 10 micrometri di diametro. "Queste rientranze rendono difficile per le cellule che formano il tessuto fibrotico aderire alla superficie, il secondo stadio nei processi di formazione, "dice Robotti.

Ora che il materiale si è dimostrato efficace nelle sperimentazioni sugli animali, gli scienziati hanno in programma di richiedere l'approvazione per gli studi clinici sugli esseri umani in collaborazione con lo spin-off dell'ETH Hylomorph, che sarà responsabile della commercializzazione della membrana. Gli studi dovrebbero iniziare il prossimo anno in tre grandi centri cardiaci in Germania.