Sviluppo di membrane ibride per la produzione di condotti urinari ingegnerizzati

La cistectomia radicale è il trattamento gold-standard per il tumore alla vescica infiltrante la parete muscolare e consiste nella rimozione degli organi delle vie urinarie inferiori e di quelli annessi. Questo intervento è sempre seguito dalla creazione di una diversione urinaria, che prevede la ricostruzione delle strutture contenitive dell’urina utilizzando un tratto intestinale autologo. Ad oggi, l’80% delle cistectomie radicali sono seguite dalla realizzazione di una diversione urinaria addominale, che comporta un elevato numero di complicanze post-operatorie principalmente correlate all’intervento di resezione intestinale. Attualmente, la ricerca dell’ingegneria tissutale in ambito urologico si sta focalizzando sull’individuazione di una soluzione alternativa che permetta di risparmiare il tessuto intestinale, di ridurre l’insorgenza delle complicanze post-operatorie e di migliorare la qualità di vita dei pazienti. Tra le varie opzioni, quella più prossima alla traslazione clinica è la realizzazione di un condotto urinario ingegnerizzato (TEUC) per la diversione urinaria addominale. Nel contesto del progetto LifeLab, il Work Package 14 ha come obiettivo della propria attività di ricerca l’individuazione dei componenti e delle tecniche necessarie allo sviluppo di TEUC. In questo progetto di tesi viene valutato un possibile biomateriale per la realizzazione del condotto urinario ingegnerizzato: una membrana ibrida (HYME) composta da sottomucosa intestinale (SIS) porcina decellularizzata accoppiata con poliuretani carbonati. La combinazione di questi materiali si pone come obiettivo l’ottenimento di uno scaffold a forma di condotto, sfruttando le ottime proprietà di bioattività, bioriassorbibilità e biocompatibilità della SIS e, al contempo, superandone le limitate proprietà meccaniche e la permeabilità grazie all’accoppiamento con i poliuretani. Nello specifico, vengono messe a confronto due formulazioni diverse dello stesso elastomero per la realizzazione della membrana ibrida, ovvero ChronoFlex AR® e ChronoFlex AR-LT®, note le caratteristiche di biocompatibilità, impermeabilità e di maggior resistenza meccanica. In questo progetto di tesi si è provveduto alla realizzazione di HYME, attraverso la decellularizzazione della e SIS porcina e il suo accoppiamento con i due polimeri, e all’esecuzione di test ed analisi per la caratterizzazione morfologica, meccanica e di citocompatibilità delle due membrane ibride (SIS AR e SIS ARLT). I risultati ottenuti evidenziano la conservazione dei costituenti fondamentali del tessuto, le superiori proprietà di resistenza meccanica introdotte dai poliuretani rispetto alla sola SIS e la compatibilità delle membrane nei confronti delle cellule mesenchimali staminali, progenitrici delle cellule di interesse per l’applicazione finale, senza riscontrare differenze rilevanti tra SIS AR e SIS ARLT. Questa iniziale valutazione fornisce una prospettiva positiva che spinge ad approfondire lo studio della possibilità di questi biomateriali di essere utilizzati come scaffold per la realizzazione di un condotto urinario ingegnerizzato.