Milza artificale pulisce il sangue: migliora la sopravvivenza dopo infezioni gravi

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un metodo ad alta tecnologia per liberare il corpo dalle infezioni, anche quelle causate da agenti patogeni sconosciuti. Un dispositivo ispirato alla milza pulisce rapidamente il sangue da tutto, dall’Escherichia coli all’Ebola, lo studio è statp pubblicato ieri, 14 settembre sulla rivista Nature Medicine.

Le infezioni del sangue possono essere molto difficili da trattare, e possono portare a sepsi, una risposta immunitaria spesso fatale. Oltre il 50% delle volte, i medici non possono diagnosticare la causa di un’infezione che ha spinto sepsi, e quindi ricorrono agli antibiotici che attaccano una vasta gamma di batteri. Questo approccio non è sempre efficace, e può portare alla resistenza agli antibiotici nei batteri.

Alla ricerca di un modo per eliminare qualsiasi infezione, un team guidato da Donald Ingber, un bioingegnere presso il Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering a Boston, Massachusetts, ha sviluppato un ‘biospleen’ artificiale per filtrare il sangue.

Il dispositivo utilizza una versione modificata della lectina legante, il mannosio (MBL), una proteina presente negli esseri umani che si lega alle molecole di zucchero sulla superficie di più di 90 diversi batteri, virus e funghi, nonché alle tossine rilasciate da batteri morti che innescano la reazione immunitaria nella sepsi. I ricercatori hanno rivestito con nanobeads (nano perline) magnetici con MBL. Nel momento in cui il sangue entra nel dispositivo “biospleen”, passa dai nanobeads MBL attrezzati, che si legano alla maggior parte dei patogeni. Un magnete sul dispositivo biospleen poi, attira le perline e le tira fuori dal sangue, e dopo possono poi essere convogliate nel paziente.

Per testare il dispositivo, Ingber e la sua squadra hanno infettato topi alcuni con E. coli altri con lo Staphylococcus aureus e filtrato il sangue da alcuni degli animali attraverso la biospleen. Cinque ore dopo l’infezione, l’89% dei ratti il cui sangue era stato filtrato erano ancora vivi, rispetto a solo il 14% di quelli che erano stati infettati, ma non trattati. I ricercatori hanno scoperto che il dispositivo aveva rimosso più del 90% dei batteri dal sangue dei ratti. I topi il cui sangue era stato filtrato hanno anche avuto meno infiammazione nei polmoni e in altri organi, suggerendo quindi che sarebbero stati meno inclini a sepsi.

I ricercatori hanno poi testato se il biospleen fosse in grado di gestire il volume di sangue in un essere umano adulto medio – circa 5 litri. Hanno filtrato sangue umano contenente una miscela di batteri e funghi attraverso la biospleen ad una velocità di 1 litro all’ora, e hanno scoperto che il dispositivo ha rimosso la maggior parte degli agenti patogeni in cinque ore.

Questo grado di efficacia è probabilmente sufficiente per controllare l’infezione, dice Ingber. Una volta che il biospleen ha rimosso la maggior parte degli agenti patogeni dal sangue, gli antibiotici e il sistema immunitario possono combattere le restanti tracce di infezione, come gli agenti patogeni depositati negli organi, sostiene Ingber. Ingber afferma che il biospleen potrebbe anche aiutare a curare malattie virali come l’HIV e l’Ebola, in cui la sopravvivenza dipende dall’abbassare la quantità di virus nel sangue ad un livello trascurabile. Il team sta ora testando la biospleen sui suini.

Nigel Klein, una esperta di infezioni e immunologia presso l’University College di Londra, sostiene che il biospleen potrebbe anche consentire diagnosi per raccogliere campioni di un agente patogeno dal sangue e quindi la cultura per identificare e determinare quali farmaci siano migliori per trattarlo. Dato che le trasfusioni di sangue e la filtrazione sono già pratiche comuni, ci si aspetta che il biospleen possa essere usato in studi clinici sull’uomo entro un paio di anni.

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