Mimare l'utero per poter portare a termine lo sviluppo dei polmoni. Il futuro dell'incubatrice sarà in una sacca artificiale contenente liquido amniotico?
Ricreare fedelmente le condizioni tipiche dell'utero materno. E' questo l'obiettivo di molti gruppi di ricerca impegnati nella cura dei neonati prematuri. Ad oggi il trattamento di questi bambini prevede l'utilizzo dell'incubatore, uno strumento che ha permesso di incrementare le probabilità di portare a termine lo sviluppo dei piccoli pretermine. Ma l'incubatrice non ricrea affatto le condizioni "acquatiche" del grembo materno. Questo strumento, in futuro, potrebbe venire parzialmente rimpiazzato dall'utero artificiale, una sorta di "sacca" capace di ricreare le condizioni in cui il feto si sviluppa. Il traguardo sembra vicino: l'FDA potrebbe nel giro di un anno autorizzare la prima sperimentazione di utero artificiale dopo il successo ottenuto nel modello animale.
COSA ACCADE QUANDO SI NASCE PRIMA?
Secondo la definizione dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, si definisce prematuro un bambino nato prima delle 37 settimane di gestazione. Il parto pretermine è la principale causa di disabilità e morte nei piccoli al di sotto dei 5 anni. La mortalità è strettamente associata a quanto prima avviene la nascita. Secondo gli addetti ai lavori il limite minimo per riuscire a sopravvivere è quello delle 22 settimane. Il periodo tra le 22 e le 28 settimane è particolarmente cruciale sia per la sopravvivenza sia per evitare lo sviluppo di complicanze anche in età adulta. Secondo un recente studio svedese il 78% degli adulti nati prima delle 28 settimane presenta diverse condizioni mediche come ipertensione, asma, epilessia e paralisi cerebrale. Problematiche che nei nati a termine si riscontrano solo nel 37% dei casi. Ecco perché completare lo sviluppo è fondamentale non solo per la sopravvivenza ma anche per la salute degli anni a venire.
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IL RUOLO DELL'UTERO
Il ruolo dell'utero è fondamentale per lo sviluppo del feto. Esso permette al piccolo di ricevere l'ossigeno necessario alla crescita, i nutrienti, gli anticorpi della mamma e tutta una serie di stimoli ormonali utili allo sviluppo. Quando ciò viene meno, come nel caso dei parti pretermine, il neonato trova maggiori difficoltà nel crescere. Uno degli apparati che risentono maggiormente della nascita pretermine è quello respiratorio. I polmoni infatti sono gli organi che si sviluppano per ultimi. Il passaggio repentino dall'ambiente acquatico rappresenta dunque uno shock per il feto, specialmente quando non ha portato a termine lo sviluppo.
RICREARE LE CONDIZIONI MATERNE
Ecco perché da sempre la ricerca nel campo dei neonati prematuri ha cercato di individuare soluzioni capaci di portare a termine lo sviluppo del piccolo al di fuori del grembo materno. Da tempo diversi gruppi di ricerca stanno tentando di sviluppare degli strumenti in grado di mimare il più possibile il ruolo dell'utero. Uno di questi, ad esempio, consiste in una placenta artificiale, quell'organo che funge da nutrimento e filtro al piccolo. Sviluppato e testato al momento solo nel modello animale (agnelli) dagli scienziati della University of Michigan Health, l'apparato consiste in una pompa e un filtro collegati a circuito chiuso al cordone ombelicale e alla vena giugulare del piccolo. Nonostante il bambino non sia immerso nel liquido amniotico proprio perché nato, questo "circuito" consente di ricreare la respirazione tipica dell'ambiente uterino lasciando ai polmoni la possibilità di svilupparsi. Una tecnologia utile ma non priva di problematiche di vario genere, cardiovascolari in primis.
UNA "SACCA" COME UTERO ARTIFICIALE
Un altro approccio, più in avanti come fase di sviluppo, è stato messo a punto dai ricercatori del Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP). In questo caso si può parlare di vero e proprio utero artificiale (Extra-uterine Environment for Newborn Development, or EXTEND). Testato sino ad oggi in modello animale, la tecnologia consiste in una vera e propria "sacca" riempita di liquido simil-amniotico dove -dopo il cesareo- il neonato viene posto. Anche in questo caso il cordone ombelicale viene collegato con l'esterno dove, grazie al battito del cuore del piccolo, il sangue in uscita viene purificato e quello in entrata viene arricchito delle sostanze nutritive e ossigeno. Un approccio che ha consentito di tenere in vita per un mese i primi modelli animali sottoposti al trattamento.
QUANDO UTILIZZARLO?
Attenzione però a pensare che questo strumento possa sostituire in toto il grembo materno. L'idea dei ricercatori è ben precisa: la finestra temporale critica per lo sviluppo del prematuro è compresa tra le 22 e le 28 settimane di gestazione. L'utilizzo dell'utero artificiale dunque si restringe ad un periodo di tempo limitato, ovvero quello necessario a portare a termine lo sviluppo dei polmoni. Gli scienziati del CHOP prevedono di riuscire a iniziare la sperimentazione nell'uomo, previa autorizzazione dell'FDA, nel più breve tempo possibile.
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Daniele Banfi
Giornalista professionista del Magazine di Fondazione Umberto Veronesi dal 2011. Laureato in Biologia presso l'Università Bicocca di Milano - con specializzazione in Genetica conseguita presso l'Università Diderot di Parigi - ha un master in Comunicazione della Scienza ottenuto presso l'Università La Sapienza di Roma. In questi anni ha seguito i principali congressi mondiali di medicina (ASCO, ESMO, EASL, AASLD, CROI, ESC, ADA, EASD, EHA). Tra le tante tematiche approfondite ha raccontato l’avvento dell’immunoterapia quale nuova modalità per la cura del cancro, la nascita dei nuovi antivirali contro il virus dell’epatite C, la rivoluzione dei trattamenti per l’ictus tramite la chirurgia endovascolare e la nascita delle nuove terapie a lunga durata d’azione per HIV. Dal 2020 ha inoltre contribuito al racconto della pandemia Covid-19 approfondendo in particolare l'iter che ha portato allo sviluppo dei vaccini a mRNA. Collabora con diverse testate nazionali.
