PRODOTTI BIOLOGICI PER LA MEDICINA RIGENERATIVA VETERINARIA

Il gruppo di ricerca coinvolto nelle attività illustrate in questa scheda è competente nell’isolamento e manipolazione di cellule in vitro finalizzate all’applicazione in Medicina Rigenerativa veterinaria. Questa disciplina include tutti gli approcci terapeutici rivolti alla rigenerazione dei tessuti lesionati attraverso l’uso di cellule, fattori di crescita e biomateriali.

Il gruppo di ricerca ha inoltre una consolidata esperienza nello studio morfologico di cellule e tessuti attraverso tecniche di microscopia ottica ed elettronica (istomorfologia, istochimica, immunoistochimica ed immunocitochimica, microscopia elettronica a trasmissione e a scansione, ibridazione in situ).

• Cappa a flusso laminare
• Cappa chimica
• Centrifuga refrigerata
• Incubatore termostatico
• Incubatore a CO2
• Microscopi ottici per osservazione in campo chiaro e campo scuro
• Frigoriferi e congelatori
• Strumentazioni per analisi morfologiche (criostato, microtomi, accesso a microscopi elettronici)

Negli ultimi 15 anni, il gruppo ha svolto ricerche relative a:

1) ISOLAMENTO, CARATTERIZZAZIONE, CONSERVAZIONE ED IMPIEGO CLINICO DI CELLULE STAMINALI MESENCHIMALI

Le cellule stromali/staminali mesenchimali (MSC) sono cellule dotate di un considerevole potenziale rigenerativo. Posseggono, inoltre, proprietà immunosoppressive ed immunomodulatorie, sono capaci di regolare la risposta infiammatoria e di fungere da veicolo di geni, di molecole bioattive e di molecole ad azione farmacologica. Le MSC sono ampiamente distribuite negli annessi embrionali (membrana amniotica, gelatina di Wharton, sangue cordonale), ma anche nei tessuti adulti (midollo osseo, tessuto adiposo, sangue periferico, derma, periostio, polpa dentale, etc.), sono facilmente manipolabili in vitro e possono essere potenzialmente impiantate in un soggetto diverso dal donatore senza incorrere in reazioni immunitarie avverse. Tale indirizzo di ricerca ha consentito di produrre risultati significativi relativi a numerosi aspetti della biologia di MSC di origine animale. Inoltre, in collaborazione con colleghi liberi professionisti, è stato possibile attuare una sperimentazione clinica su lesioni legamentose e tendinee spontanee nel cavallo. Il numero delle osservazioni ha raggiunto un campione complessivo di oltre 80 soggetti. MSC associate a diversi biomateriali (fibroina della seta, matrice ossea demineralizzata, collagene, etc.) sono inoltre state valutate in vitro e in vivo su cavallo, cane e gatto.

2) STUDIO DELLA CAPACITA’ DI MSC DI PRODURRE VESCICOLE EXTRA-CELLULARI E VALUTAZIONE DELLE LORO PROPRIETA’ BIOLOGICHE

Indagini condotte al microscopio elettronico sui surnatanti delle colture cellulari, hanno permesso di dimostrare che le MSC sono in grado di produrre costitutivamente vescicole extracellulari (EVs) di dimensioni nanometriche, in grado di “consegnare”, direttamente alle cellule bersaglio, molecole chiave per il recupero funzionale del tessuto. Mediante indagini funzionali condotte in vitro, abbiamo osservato che EVs isolate da MSC, grazie al loro contenuto in proteine, lipidi ed RNA, possono esplicare le stesse azioni esercitate dalle cellule d’origine, quale ad esempio la stimolazione dell’angiogenesi.

3) CAPACITA DI MSC DI TRASPORTARE FARMACI CHEMIOTERAPICI E DI INTERFERIRE CON LA PROGRESSIONE TUMORALE

In collaborazione con l’Università di Milano e con l’Istituto Neurologico Carlo Besta di Milano, è stato dimostrato che le MSC sono in grado fisiologicamente di internalizzare grandi quantità di molecole ad azione anti-tumorale e di rilasciare poi il farmaco in modo progressivo e controllato inducendo, sia in vitro che in vivo, la morte di cellule tumorali (L1210, leucemia murina, MOLT-4, leucemia umana; B16, melanoma murino; U-87, glioblastoma umano) come dimostrato da prove funzionali e da dati morfologici ottenuti al TEM ed al SEM.

L’attività di ricerca ha dato origine a pubblicazioni scientifiche edite su riviste a divulgazione nazionale ed internazionale di cui si allega una breve selezione. La totalità delle pubblicazioni è disponibile su Pubmed e Scopus.

1. Capomaccio S, Cappelli K, Bazzucchi C, Coletti M, Gialletti R, Moriconi F, Passamonti F, Pepe M, Petrini S, Mecocci S, Silvestrelli M, Pascucci L. Equine Adipose-Derived Mesenchymal Stromal Cells Release Extracellular Vesicles Enclosing Different Subsets of Small RNAs. Cells Int. 2019 Mar 18;2019.
2. Lo Sicco C, Reverberi D, Pascucci L, Tasso R. A Method for Isolating and Characterizing Mesenchymal Stromal Cell-derived Extracellular Vesicles. Curr Protoc Stem Cell Biol. 2018 Aug;46(1):e55. doi: 10.1002/cpsc.55. Epub 2018 Jun 11.
3. Iacono E, Pascucci L, Bazzucchi C, Cunto M, Ricci F, Rossi B, Merlo B. Could hypoxia influence basic biological properties and ultrastructural features of adult canine mesenchymal stem /stromal cells? Vet Res Commun. 2018 Dec;42(4):297-308.
4. Balbi C, Piccoli M, Barile L, Papait A, Armirotti A, Principi E, Reverberi D, Pascucci L, Becherini P, Varesio L, Mogni M, Coviello D, Bandiera T, Pozzobon M, Cancedda R, Bollini S (2017). First Characterization of Human Amniotic Fluid Stem Cell Extracellular Vesicles as a Powerful Paracrine Tool Endowed with Regenerative Potential. STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE, vol. 6, p. 1340-1355-1355.
5. Lo Sicco C, Reverberi D, Balbi C, Ulivi V, Principi E, Pascucci L, Becherini P, Bosco M.C., Varesio L, Franzin C, Pozzobon M, Cancedda R, Tasso R (2017). Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles as mediators of anti-inflammatory effects: Endorsement of macrophage polarization. STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE, vol. 6, p. 1018-1028, ISSN: 2157-6564, doi: 10.1002/sctm.16-0363
6. Crivelli B, Chlapanidas T, Perteghella S, Lucarelli E, Pascucci L, Brini, AT, Ferrero, I, Marazzi M, Pessina A, Torre M.L. (2017). Mesenchymal stem/stromal cell extracellular vesicles: From active principle to next generation drug delivery system. JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, vol. 262, p. 104-117.
7. Lange-Consiglio A, Perrini C, Tasquier R, Deregibus M.C, Camussi G, Pascucci L, Marini MG, Corradetti B, Bizzaro D, De Vita B, Romele P, Parolini O, Cremonesi F (2016). Equine Amniotic Microvesicles and Their Anti-Inflammatory Potential in a Tenocyte Model in Vitro. STEM CELLS AND DEVELOPMENT, vol. 25, p. 610-621.
8. Pascucci L., Dall’Aglio C., Bazzucchi C., Mercati F., Mancini M., Pessina A., Alessandri G., Giammarioli M., Dante S., Ceccarelli P., Brunati1 and P. (2015). Horse adipose-derived mesenchymal stromal cells constitutively produce membrane vesicles: A morphological study. HISTOLOGY AND HISTOPATHOLOGY, vol. 30, p. 549-557.
9. Pascucci L, Alessandri G, Dall’Aglio C, Mercati F, Coliolo P, Bazzucchi C, Dante S, Petrini S, Curina G, Ceccarelli P. (2014). Membrane vesicles mediate pro-angiogenic activity of equine adipose-derived mesenchymal stromal cells. THE VETERINARY JOURNAL, vol. 202, p. 361-366.
10. Pascucci L, Coccè V, Bonomi A, Ami D, Ceccarelli P, Ciusani E, Viganò L, Locatelli A, Sisto F, Doglia SM, Parati E, Bernardo ME, Muraca M, Alessandri G, Bondiolotti G, Pessina A (2014). Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and released in exosomes that inhibit in vitro tumor growth: a new approach for drug delivery. JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, vol. 192, p. 262-270.

Preparazione di prodotti biologici per la rigenerazione dei tessuti delle più comuni specie domestiche (cavallo, cane, gatto).

• Isolamento, espansione e conservazione di cellule stromali/staminali mesenchimali (MSC) da tessuto adiposo
• Isolamento, espansione e conservazione di cellule stromali/staminali mesenchimali (MSC) da midollo osseo
• Preparazione di concentrato midollare
• Allestimento di scaffold funzionalizzati con MSC
• Preparazione di concentrato piastrinico
• Progettazione e realizzazione di prodotti biologici e di costrutti innovativi

• “Caratterizzazione dell’RNA-cargo microvescicolare di cellule staminali mesenchimali equine per un possibile sviluppo di terapie rigenerative cell-free”. Progetto Fondazione Cassa Risparmio, 2015, cod. progetto: 2015/0378.021.
• Mesenchymal Stromal Cells Loaded with Paclitaxel home Glioblastoma Vasculature and Inhibit Tumor Growth. Progetto AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro) Investigator Grant 2013.
• Impiego di uno scaffold di fibroina e cellule stromali mesenchimali (CSM) per la terapia di ferite cutanee del cavallo. Progetto Fondazione Cassa Risparmio, 2013, cod. progetto: 2013/1514.
• Caratterizzazione citomorfologica di cellule staminali mesenchimali da tessuto adiposo di cavallo e valutazione della loro capacità di influenzare il processo rigenerativo di tessuti dell’apparato locomotore. Progetto Fondazione Cassa Risparmio. Bando a tema ricerca di base 2008, cod. progetto: 2008.021.0438.

Settore bio-medico

• Medici veterinari
• Enti di ricerca
• Imprese operanti nel campo dei biomateriali e della stampa 3D
• Imprese operanti nel settore farmaceutico