Il 2019 e il corrente anno 2020 hanno dovuto assistere rispettivamente all’insorgenza e alla progressione di una nuova pandemia, chiamata COVID-19, scatenata dal coronavirus SARS-CoV2. I polmoni sono particolarmente colpiti, e diversi studi hanno dimostrato che il virus, dopo essere entrato nelle cellule, stimola una terribile tempesta di citochine pro-infiammatorie. Al momento, non esiste un trattamento antivirale specifico raccomandato per COVID-19; le strategie terapeutiche sono solo di supporto. La chiave per salvare i pazienti con grave polmonite COVID-19 può essere, oltre a inibire la replicazione virale, prevenire e risolvere la tempesta citochinica nel polmone. A tal riguardo, le terapie a base di cellule staminali mesenchimali (MSC) possono offrire un nuovo approccio terapeutico, per via dei loro ampi effetti farmacologici, tra cui proprietà antinfiammatorie, immunomodulanti, rigenerative, pro-angiogeniche e anti-fibrotiche. Ad oggi, solo due articoli pubblicati hanno preso in considerazione le MSC per il trattamento della polmonite COVID-19, dimostrandone l’efficacia per il trattamento di pazienti in condizioni critiche. A partire da ciò, decine di trial clinici sono stati avviati in tutto il mondo per testare le MSC su un numero più ampio di pazienti. Tuttavia, è ora evidente dalla letteratura che le MSC agiscono con un meccanismo paracrino: queste cellule rilasciano sostanze biologicamente attive chiamate secretoma, e costituite da proteine solubili (come citochine, chemochine e fattori di crescita) e vescicole extracellulari (EV) di dimensioni micro e nano. Il secretoma emerge come uno strumento terapeutico promettente per il trattamento delle malattie polmonari acute e croniche, anche di COVID-19, poiché mostra gli stessi effetti antinfiammatori, immunomodulatori, rigenerativi, pro-angiogenici e anti-fibrotici delle MSC parentali. Ad oggi, un solo studio pubblicato ha dimostrato l’efficacia delle EV da MSC per il trattamento dell’infezione COVID-19; alcuni trial clinici sono attualmente in corso. È bene notare che l’impiego del secretoma in terapia offre diversi vantaggi rispetto alle MSC. È generalmente considerato più sicuro delle cellule, in quanto non può auto-replicarsi, ha una bassa immunogenicità e quando iniettato per via endovenosa porta ad una ridotta formazione di emboli rispetto alle cellule. L’uso del secretoma in terapia comporta anche vantaggi tecnologici: può essere manipolato e conservato più facilmente rispetto alle cellule, con minori costi, e permette l’ottenimento di un prodotto pronto all’uso adatto anche per interventi di emergenza. A questo proposito, la possibilità di formulare il secretoma di MSC in un prodotto in polvere, liofilizzato e stabile, contribuirebbe senza dubbio a rendere questa terapia più accessibile. In letteratura sono riportati esempi di formulazione del secretoma come medicinale soddisfacente i requisiti di qualità, sicurezza ed efficacia sfruttando procedure di preparazione scalabili e rispettando le norme di buona fabbricazione dei medicinali. Questo aspetto è essenziale nel fornire ai medici quantità sufficienti di prodotti standardizzati e pronti all’uso. Inoltre, le piccole dimensioni delle proteine e EV consentono anche la somministrazione per vie meno invasive, come quella inalatoria, consentendo un più rapido inizio d’azione, una riduzione del dosaggio e una migliore compliance del paziente. Ciò premesso, è possibile ipotizzare che il secretoma di MSC, formulato e somministrato per iniezione endovenosa o inalazione, possa rappresentare un valido approccio per il trattamento di pazienti con polmonite COVID-19.

Le cellule staminali mesenchimali e il loro secretoma nella terapia delle infezioni severe da COVID-19: premesse per l'uso terapeutico

THOUX, CINZIA
2019/2020

Abstract

Il 2019 e il corrente anno 2020 hanno dovuto assistere rispettivamente all’insorgenza e alla progressione di una nuova pandemia, chiamata COVID-19, scatenata dal coronavirus SARS-CoV2. I polmoni sono particolarmente colpiti, e diversi studi hanno dimostrato che il virus, dopo essere entrato nelle cellule, stimola una terribile tempesta di citochine pro-infiammatorie. Al momento, non esiste un trattamento antivirale specifico raccomandato per COVID-19; le strategie terapeutiche sono solo di supporto. La chiave per salvare i pazienti con grave polmonite COVID-19 può essere, oltre a inibire la replicazione virale, prevenire e risolvere la tempesta citochinica nel polmone. A tal riguardo, le terapie a base di cellule staminali mesenchimali (MSC) possono offrire un nuovo approccio terapeutico, per via dei loro ampi effetti farmacologici, tra cui proprietà antinfiammatorie, immunomodulanti, rigenerative, pro-angiogeniche e anti-fibrotiche. Ad oggi, solo due articoli pubblicati hanno preso in considerazione le MSC per il trattamento della polmonite COVID-19, dimostrandone l’efficacia per il trattamento di pazienti in condizioni critiche. A partire da ciò, decine di trial clinici sono stati avviati in tutto il mondo per testare le MSC su un numero più ampio di pazienti. Tuttavia, è ora evidente dalla letteratura che le MSC agiscono con un meccanismo paracrino: queste cellule rilasciano sostanze biologicamente attive chiamate secretoma, e costituite da proteine solubili (come citochine, chemochine e fattori di crescita) e vescicole extracellulari (EV) di dimensioni micro e nano. Il secretoma emerge come uno strumento terapeutico promettente per il trattamento delle malattie polmonari acute e croniche, anche di COVID-19, poiché mostra gli stessi effetti antinfiammatori, immunomodulatori, rigenerativi, pro-angiogenici e anti-fibrotici delle MSC parentali. Ad oggi, un solo studio pubblicato ha dimostrato l’efficacia delle EV da MSC per il trattamento dell’infezione COVID-19; alcuni trial clinici sono attualmente in corso. È bene notare che l’impiego del secretoma in terapia offre diversi vantaggi rispetto alle MSC. È generalmente considerato più sicuro delle cellule, in quanto non può auto-replicarsi, ha una bassa immunogenicità e quando iniettato per via endovenosa porta ad una ridotta formazione di emboli rispetto alle cellule. L’uso del secretoma in terapia comporta anche vantaggi tecnologici: può essere manipolato e conservato più facilmente rispetto alle cellule, con minori costi, e permette l’ottenimento di un prodotto pronto all’uso adatto anche per interventi di emergenza. A questo proposito, la possibilità di formulare il secretoma di MSC in un prodotto in polvere, liofilizzato e stabile, contribuirebbe senza dubbio a rendere questa terapia più accessibile. In letteratura sono riportati esempi di formulazione del secretoma come medicinale soddisfacente i requisiti di qualità, sicurezza ed efficacia sfruttando procedure di preparazione scalabili e rispettando le norme di buona fabbricazione dei medicinali. Questo aspetto è essenziale nel fornire ai medici quantità sufficienti di prodotti standardizzati e pronti all’uso. Inoltre, le piccole dimensioni delle proteine e EV consentono anche la somministrazione per vie meno invasive, come quella inalatoria, consentendo un più rapido inizio d’azione, una riduzione del dosaggio e una migliore compliance del paziente. Ciò premesso, è possibile ipotizzare che il secretoma di MSC, formulato e somministrato per iniezione endovenosa o inalazione, possa rappresentare un valido approccio per il trattamento di pazienti con polmonite COVID-19.
2019
Mesenchymal Stromal Cell Secretome for Sever COVID-19 Infections: Premises for the Therapeutic Use
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/11757