Luce alleata della salture del cuore. La stimolazione luminosa può aiutare a ‘spegnere’ le aritmie del cuore, il tutto attraverso una strategia che sfrutta una molecola frutto della creatività italiana e senza effetti collaterali. A dimostrarlo è un team di ricercatori dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, coordinato da Francesco Lodola, professore di Fisiologia dell’ateneo milanese, e dalla ricercatrice Chiara Florindi.
Lo studio, pubblicato su “Cell Biomaterials” e realizzato in collaborazione con l’Università di Harvard, l’Istituto Italiano di Tecnologia e il Politecnico di Milano, dimostra per la prima volta che è possibile controllare e interrompere aritmie mediante una stimolazione luminosa, senza ricorrere a modifiche genetiche delle cellule o ai farmaci antiaritmici. I risultati rappresentano la prima conferma sperimentale che evidenzia il potenziale della stimolazione ottica come alternativa alle strategie tradizionali e all’optogenetica.
Un primo passo per lo sviluppo di nuove terapie antiaritmiche più mirate e meno invasive, anche se saranno necessari ulteriori studi per confermarne l’applicabilità clinica.
Quando il cuore perde il ritmo
Le aritmie cardiache sono tra le principali cause di mortalità a livello globale. Secondo le stime dell’Istituto Superiore di Sanità nel nostro paese colpiscono circa il 2% della popolazione. “Le terapie attuali, pur efficaci, presentano limiti rilevanti, tra cui effetti collaterali e rischio di recidiva”, ricorda Francesco Lodola. “La stimolazione ottica emerge come un approccio innovativo: può essere direzionata verso il tessuto di interesse controllando finemente l’inizio e la durata dello stimolo, e al suo carattere minimamente invasivo”.
La creatività italiana contro le aritmie
Il team di Lodola ha ideato e validato una strategia basata sull’uso della luce per modulare l’attività elettrica delle cellule cardiache utilizzando Ziapin2, una piccola molecola fotosensibile sviluppata dal Politecnico di Milano e caratterizzata dall’Istituto Italiano di Tecnologia – IIT, coperta da un brevetto congiunto tra le due istituzioni. Una sostanza che, quando viene illuminata, è capace di inserirsi nella membrana cellulare e modificarne le proprietà elettriche.
Un frutto prezioso della creatività tricolore, che in effetti mostra segni di vitalità. Basti pensare che nel periodo 2021-2025 – rispetto al quinquennio precedente – l’Italia ha avuto “un incremento medio del 22% delle domande di brevetto, con una crescita ancora più significativa nell’industria farmaceutica, pari al 26%, superiore sia alla media dei principali Stati europei (+10%) sia ad altri settori industriali nazionali (+11%)”, come ha sottolineato in occasione della recente Giornata Mondiale della Proprietà Intellettuale il presidente di Farmindustria Marcello Cattani.
I test
Ma torniamo alla ricerca. L’efficacia del nuovo approccio made in Italy è stata dimostrata in modelli avanzati di tessuto cardiaco umano ingegnerizzato, derivati da cellule staminali. Sono state riprodotte in vitro delle aritmie da rientro (causate da impulsi elettrici che, invece di spegnersi, continuano a circolare in un circuito chiuso, riattivando continuamente il tessuto cardiaco). E la stimolazione luminosa, in presenza della molecola, è stata in grado di interrompere in modo efficace le aritmie.
Come? Ziapin2 cambia conformazione, modulando le proprietà elettriche delle cellule staminali cardiache fino all’interruzione delle irregolarità nel ritmo cardiaco. Un effetto che non si osserva in assenza della molecola, evidenziando la specificità del meccanismo. Siamo ancora all’inizio di una strada che potrà rivelarsi preziosa nel trattamento delle aritmie cardiache senza effetti collaterali.
