Nuovi impianti del midollo spinale offrono speranza per il recupero da lesioni del midollo spinale

Un team di ingegneri dell’Università di Auckland ha dimostrato notevoli progressi nella creazione di un dispositivo elettronico impiantabile progettato per consentire a chi soffre di lesioni del midollo spinale di recuperare funzionalità. L’impianto leggero potrebbe rivoluzionare il trattamento delle lesioni spinali in futuro. Ecco cosa c’è da sapere.

Lesioni del midollo spinale

Il tuo midollo spinale è costituito da un tessuto a forma di tubo che corre dalla parte posteriore del cranio lungo le vertebre fino alla zona lombare inferiore. Svolge un ruolo vitale come principale autostrada per il tuo sistema nervoso e il cervello per comunicare con il resto del corpo. In particolare, è responsabile di compiti cruciali come i riflessi e il controllo del movimento.

Il ruolo critico che il midollo spinale svolge nella tua biologia non può essere sottovalutato. Di conseguenza, qualsiasi danno al midollo spinale può provocare diversi disturbi, tra cui disagio neuropatico, perdita di capacità motorie e sensoriali, incontinenza intestinale e persino disfunzione sessuale.

Secondo recenti studi, più di 15 milioni di persone vivono attualmente con una lesione del midollo spinale (SCI) a livello globale. Queste lesioni variano dal semplice disagio all’incapacità di svolgere compiti quotidiani di base. Piccole cose come usare il bagno o preparare il pranzo possono diventare impossibili per chi soffre di SCI. Ancora più preoccupante è la tendenza a un aumento futuro delle SCI. Si stima che ulteriori 200‑500 mila persone subiranno una SCI quest’anno.

Perché le lesioni del midollo spinale sono così difficili da curare

Ci sono molti aspetti delle SCI che le rendono più difficili da gestire rispetto ad altre lesioni. Innanzitutto, il midollo spinale non guarisce allo stesso ritmo di altre parti del corpo. Di conseguenza, qualsiasi danno subito durante la vita può diventare permanente.

I ricercatori hanno riconosciuto molto tempo fa che creare un trattamento che consentisse al midollo spinale di rigenerarsi efficacemente sarebbe stato un punto di svolta. Data la gravità della maggior parte delle SCI, è chiaro che anche piccoli miglioramenti nelle funzionalità di un paziente si traducono in grandi vantaggi in termini di qualità della vita.

Metodi per trattare le lesioni del midollo spinale

I ricercatori hanno sperimentato molti approcci diversi nella ricerca di un trattamento efficace per le SCI. Un approccio che ha guadagnato slancio è l’uso di campi elettrici a bassa frequenza con polarità variabile.  In particolare, impulsi di neuromodulazione ad alta frequenza al midollo spinale sono stati trovati utili per stimolare la rigenerazione.

Questo trattamento si basa su elettrodi impiantati nel muscolo situato direttamente sopra la dura madre. Questo approccio ha guadagnato velocità dopo che i ricercatori hanno ottenuto successi su pazienti non umani, tra cui lamprede, cavie e cani. Questo successo ha portato ai primi pazienti umani a ricevere il trattamento.

Come si forma la colonna vertebrale

Questa strategia di trattamento funziona grazie al modo in cui i campi elettrici aiutano a modellare lo sviluppo precoce del sistema nervoso. Quando il corpo inizia a svilupparsi, i campi elettrici guidano il midollo spinale lungo il suo percorso dal tronco encefalico alla parte bassa della schiena. In particolare, questi impulsi elettrici incoraggiano la crescita di tessuti e nervi.

Problemi con i trattamenti attuali per le SCI

Mentre la scienza dell’uso di impulsi elettrici per trattare le SCI è ancora in fase di ricerca, ci sono stati alcuni ostacoli all’adozione più ampia. Per prima cosa, i trattamenti precedenti si basavano su nodi elettrici impiantati. Questi nodi erano realizzati in metallo che può corrodersi nel tempo, riducendo l’efficacia del trattamento e potenzialmente causando altre complicazioni.

Inoltre, il posizionamento di questi elettrodi poteva generare letture irregolari, limitando la capacità del trattamento di favorire una rigenerazione a lungo termine. Inoltre, trovare il segnale e l’intensità giusti per ottimizzare la stimolazione a bassa frequenza è stato problematico a causa del degrado del segnale nel tempo, dovuto a problemi di corrosione.

Purtroppo, man mano che i nodi iniziano a corrodersi, possono causare danni corporei, alterando il pH e introducendo sottoprodotti metallici e ioni nel corpo. Fortunatamente, un team di scienziati ha proposto un nuovo approccio che potrebbe risolvere molti di questi problemi, aiutando milioni di persone che soffrono di SCI a livello globale.

Studio sugli impianti del midollo spinale

Un team di ingegneri di Waipapa Taumata Rau, Università di Auckland, ha dimostrato un nuovo metodo di trattamento per le SCI nello studio “Daily electric field treatment that improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats”.

Questo articolo approfondisce la creazione di un dispositivo avanzato a film ultra‑sottile progettato per essere impiantato sotto la dura madre. L’impianto utilizza elettrodi supercapacitori e basse frequenze per migliorare la biocompatibilità, facilitando la realizzazione di strategie di trattamento a lungo termine.

Fonte – University of Auckland

Progettato per non ostacolare la vita

Gli ingegneri hanno compreso che il loro impianto doveva essere ultra‑sottile per rimanere comodamente in posizione. Hanno iniziato a ripensare gli elettrodi. Hanno eliminato quelli metallici usati negli approcci precedenti. Invece, sono stati impiegati elettrodi rivestiti con film di ossido di iridio sputterizzato (SIROF).

Questi elettrodi sono stati dimensionati per migliorare le loro capacità. In particolare, gli elettrodi sono destinati a essere impiantati direttamente sul midollo spinale, dove possono applicare una piccola corrente al sito lesionato. I ricercatori hanno provato diversi approcci prima di decidere per questo specifico metodo di fabbricazione a film sottile e dispositivo.

Alternare la polarità

Il nuovo sistema di impianto del midollo spinale applica una carica alternata ogni 15 minuti al tessuto danneggiato. Questa carica è impostata a ~0,5 mHz, consentendo di favorire la crescita degli assoni in entrambe le direzioni.  In particolare, il dispositivo utilizza una stimolazione con larghezza d’impulso di 250 ms. Impressionantemente, questo impulso è molto più lungo rispetto agli approcci tradizionali e può operare senza alcuna esposizione di deterioramento degli elettrodi.

Test sugli impianti del midollo spinale

Gli scienziati hanno impiegato 12 settimane per dimostrare la fattibilità del loro studio. La fase di test ha comportato l’impianto del dispositivo in ratti da laboratorio. I ratti sono uno dei pochi animali che possono recuperare naturalmente da lesioni del midollo spinale, rendendoli un punto di partenza ideale per questo lavoro.

Gli ingegneri hanno condotto 4 settimane di trattamento e poi hanno monitorato le risposte degli animali. Alla fine del test, il tessuto del midollo spinale dei ratti è stato esaminato. Fondamentale, sia i ratti trattati che quelli non trattati sono stati analizzati per capire esattamente quali miglioramenti al processo di guarigione il nuovo trattamento fornisce.

Risultati degli impianti del midollo spinale

I risultati del test sono stati impressionanti. Gli ingegneri hanno osservato che il trattamento ha ripristinato in modo sicuro il movimento nei ratti dopo gravi lesioni del midollo spinale. L’animale ha iniziato a mostrare segni di recupero sia del movimento sia della sensibilità.

Nel contesto del test, le zampe dei ratti sono state sottoposte a una piccola corrente elettrica. I ratti che avevano ricevuto il trattamento hanno riconosciuto e percepito la corrente elettrica nel test, reagendo di conseguenza e allontanandosi. Impressionantemente, hanno mostrato una guarigione migliorata fin dalla prima settimana di test rispetto ai ratti non trattati.

I dati suggeriscono che la stimolazione subdurale ha permesso ai soggetti di riacquistare la funzione degli arti posteriori e la sensibilità al tatto. Inoltre, l’approccio non ha infiammato la colonna vertebrale come i metodi tradizionali. Hanno osservato che gli elettrodi si sono diffusi nel tessuto circostante in modo diverso rispetto ai loro predecessori metallici.

Il team ha poi studiato gli elettrodi per verificare se producessero sottoprodotti nocivi o effetti collaterali dopo l’impianto. Non è stata riscontrata contaminazione, il che significa che questo approccio consente agli ingegneri di applicare il trattamento più frequentemente e con meno rischi. Infine, i risultati dei test mostrano che i ratti trattati hanno ottenuto prestazioni migliori in una varietà di test di abilità motorie, insieme a un maggior numero di cellule nelle regioni cerebrali correlate al movimento.

Benefici degli impianti del midollo spinale

Molti vantaggi potrebbero rendere gli impianti del midollo spinale un punto di svolta. Per prima cosa, non esiste attualmente un trattamento efficace a lungo termine per le lesioni del midollo spinale. Questo approccio aprirà la porta a ulteriori ricerche sugli effetti a lungo termine dell’elettrostimolazione sul corpo.

Il nuovo sistema offre ai pazienti periodi di stimolazione più lunghi. In particolare, il rapporto indica che i nuovi catodi superano i loro predecessori di 1000 volte, il che significa che il trattamento può fornire dosi più forti senza causare danni al paziente.

Meno energia

Gli ingegneri hanno osservato che l’approccio a polarità alternata è efficiente dal punto di vista energetico. Utilizza solo una frazione dell’energia richiesta da altri trattamenti basati su impianti. Questo basso fabbisogno energetico permette al dispositivo di essere alimentato dal corpo tramite piezoelettronica o altri metodi diversi dalle batterie.

Penetrazione maggiore

Un altro grande vantaggio è che gli elettrodi più grandi forniscono una penetrazione più profonda del campo elettrico all’interno del midollo spinale. Più in profondità possono andare i segnali a bassa frequenza, più efficace sarà la risposta del corpo. Impressionantemente, il dispositivo migliora la penetrazione degli impulsi elettrici riducendo al contempo il consumo energetico.

Design confortevole

Uno dei maggiori benefici di questo approccio è che l’impianto non provoca alcun disagio al portatore. L’approccio originale utilizzava un dispositivo molto più grande che poteva diventare fastidioso per l’utente, creando potenziali rischi di danni e altro. Il nuovo approccio, che utilizza dispositivi ultra‑sottili, consente all’unità di essere indossata senza che il paziente se ne accorga.

Uso più sicuro

Il team ha sottolineato rapidamente quanto il nuovo trattamento sia molto più sicuro rispetto ai metodi alternativi. In particolare, il team ha documentato un’infiammazione molto inferiore nei pazienti. Non ci sono stati casi di danni al midollo spinale, e il trattamento non ha prodotto reazioni faradaiche irreversibili all’interfaccia elettrodo‑tessuto come i suoi predecessori. Inoltre, il corpo non genera una risposta immunitaria al dispositivo.

Applicazioni reali degli impianti del midollo spinale & Cronologia:

Esistono molte applicazioni reali per la tecnologia degli impianti del midollo spinale. Lo scenario d’uso più ovvio è aiutare i milioni di persone che soffrono di SCI in tutto il mondo a vivere una vita migliore. Questo approccio rappresenta un salto monumentale nelle strategie di trattamento efficaci.

Cronologia

Potrebbero essere necessari 7‑10 anni prima che questa tecnologia inizi a entrare ufficialmente nel campo medico. C’è ancora molta ricerca da fare sugli effetti a lungo termine dei trattamenti. Inoltre, gli ingegneri spenderanno anni per ottenere l’approvazione dei regolatori a causa della complessità del trattamento e delle possibili conseguenze di eventuali incidenti sui pazienti.

Ricercatori sugli impianti del midollo spinale

Lo studio sugli impianti del midollo spinale è stato proposto da ingegneri dell’Università di Auckland e della Chalmers University of Technology in Svezia. Il documento elenca il dott. Bruce Harland come ricercatore principale dello studio. Inoltre, ha ricevuto il supporto del professor Darren Svirskis, Maria Asplund e diversi altri scienziati provenienti da università accreditate.

Futuro degli impianti del midollo spinale

Il futuro di questa tecnologia è promettente. Il team si concentrerà ora sull’applicare ciò che ha appreso per creare un dispositivo medico affidabile e preciso. Il dispositivo potrebbe un giorno beneficiare milioni di persone che vivono con queste lesioni del midollo spinale che cambiano la vita. Inoltre, il gruppo approfondirà ulteriormente la ricerca su aspetti vitali del trattamento, come frequenza, durata e l’uso di farmaci in combinazione con l’approccio.

Investire nelle scienze della salute

Il settore della produzione di dispositivi medici è un’industria competitiva che conta diversi attori dominanti. Queste aziende producono prodotti progettati per aiutare chi soffre di gravi patologie. La loro dedizione all’avanzamento della ricerca scientifica e della salute le rende una scelta preferita dagli investitori. Ecco un’azienda che guida l’innovazione e contribuisce a portare i trattamenti al livello successivo.

Tiziana Life Sciences (TLSA)

Tiziana Life Sciences (TLSA ) è entrata sul mercato nel 2013. Questa biotech con sede a Londra è specializzata nella ricerca e nello sviluppo di trattamenti per malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative come sclerosi multipla, SLA, Alzheimer e altro. L’approccio unico dell’azienda e la sua tecnologia l’hanno resa un nome riconosciuto tra i fornitori di trattamenti per le lesioni del midollo spinale.

È degno di nota che Tiziana Life Sciences è l’unico fornitore che sta lavorando su un anticorpo anti‑CD3 completamente umano progettato per aiutare chi soffre di danni neurologici. Il farmaco è attualmente in sviluppo clinico e mostra segni di successo, con studi programmati per il 2026. Di conseguenza, molti analisti vedono TLSA come un’azione con notevole potenziale di crescita.

Ultime notizie e sviluppi azionari di Tiziana Life Sciences (TLSA)

Conclusione sugli impianti del midollo spinale

Sfortunatamente, non esiste ancora un modo affidabile ed efficace per fornire a chi soffre di SCI un percorso di recupero. Nella maggior parte dei casi, il danno è permanente. Fortunatamente, questo ultimo studio apre la porta a futuri trattamenti che potrebbero consentire a queste persone di ottenere un recupero completo dalle loro lesioni senza effetti collaterali importanti. Per questo motivo e per molti altri, questi ingegneri meritano una standing ovation per il loro duro lavoro e la loro dedizione.

Scopri altre interessanti innovazioni mediche qui.

Studi citati:

^{1. Harland, B., Matter, L., Lopez, S. et al. Daily electric field treatment improves functional outcomes after thoracic contusion spinal cord injury in rats. Nat Commun 16, 5372 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-60332-0}