Applicazione ai fini rigenerativi di secretoma liofilo da Cellule Staminali Mesenchimali eterologhe adipose: studio di efficacia in modelli cellulari polmonari

La fibrosi polmonare idiopatica (IPF) è una patologia cronica caratterizzata da un progressivo rimodellamento del parenchima polmonare che compromette irreversibilmente la funzionalità respiratoria. Nell’ambito delle polmoniti interstiziali, l’IPF è considerata la forma più frequente e grave, caratterizzata da una prognosi sfavorevole e da opzioni terapeutiche ancora limitate. I due farmaci antifibrotici ad oggi disponibili, approvati da FDA (Food and Drug Administration) e EMA (Agenzia Europea per i Medicinali) tra il 2014-2015, nintedanib e pirfenidone, pur essendo capaci di rallentare efficacemente la progressione della malattia, sono associati a costi elevati e a significativi effetti collaterali che ne condizionano, spesso, la continuità terapeutica. In questo scenario, le Cellule Staminali Mesenchimali (MSC) emergono come promettente risorsa alternativa alle terapie in uso grazie alle loro proprietà immunomodulanti e rigenerative, esercitate principalmente attraverso il rilascio del secretoma, un complesso di molecole bioattive capace di replicare l’efficacia terapeutica delle MSC stesse. Il presente studio valuta il profilo di efficacia di sei lotti di secretoma liofilo derivato da MSC adipose eterologhe, testandoli su tre modelli cellulari polmonari: cellule epiteliali alveolari (A549), cellule epiteliali bronchiali (16hBE14o) e fibroblasti polmonari. La finalità della ricerca è stata la selezione dei lotti più idonei alle successive fasi di validazione in modelli murini. Il processo produttivo, curato dal dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell'Università del Piemonte Orientale in conformità alle normative GMP, ha previsto il prelievo di MSC adipose da donatori consenzienti. La formulazione del preparato ha incluso l'induzione del secretoma nelle cellule mediante condizioni di stress (deprivazione sierica, deprivazione sierica con aggiunta di interleuchina 1β, ipossia), la purificazione tramite filtrazione a flusso tangenziale e la liofilizzazione utilizzando il mannitolo come crioprotettore. I lotti sono stati classificati in A, B e C in base alla differente condizione di stress applicata per la loro induzione: il lotto A è stato ottenuto mediante deprivazione sierica (SS), il lotto B tramite deprivazione sierica con aggiunta di interleuchina 1β (SS+IL1β), il lotto C in condizioni ipossiche (HYP). Per la fase sperimentale, i sei lotti ottenuti sono stati risospesi in terreno DMEM e saggiati a diverse concentrazioni (1.5 mg/ml, 3 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml) sulle tre linee cellulari sia in stato basale sia stimolate da interferone γ. Al fine di valutare un eventuale attività biologica del mannitolo come crioprotettore utilizzato nella conservazione dei vari lotti di secretoma, è stata testata anche la sicurezza del solo mannitolo sulle linee cellulari A549 e 16hBE14o alle medesime concentrazioni utilizzate per il secretoma. L’efficacia del preparato è stata analizzata ricorrendo a due metodiche complementari: il dosaggio di citochine selezionate (IL-1β, HMGB1, IL-4, IL-6 e TNF) sui surnatanti cellulari (a 24 ore dal trattamento con secretoma nella linea cellulare A549 e a 48 ore dal trattamento nel modello 16hBE14o e nei fibroblasti) mediante saggio ELISA e lo studio dell’espressione di geni associati alla fibrosi e alla transizione epitelio-mesenchimale tramite qPCR.