Svolta nella tecnologia delle valvole cardiache

Presentata iValve, una nuova valvola cardiaca bioprotesica e meccanica (MHV) progettata per combinare i vantaggi emodinamici delle valvole bioprotesiche con la durabilità delle MHV senza richiedere anticoagulazione

Le attuali opzioni di sostituzione chirurgica della valvola aortica (aortic valve - AV) includono valvole cardiache bioprotesiche e meccaniche (mechanical heart valves - MHV), ciascuna con limitazioni intrinseche. Le valvole bioprotesiche offrono un'emodinamica superiore ma soffrono di problemi di durabilità, che in genere iniziano a deteriorarsi entro 7-8 anni. Le MHV, sebbene durevoli, necessitano di una terapia anticoagulante per tutta la vita, presentando rischi come gravi emorragie ed eventi tromboembolici. Per cui quando un paziente ha bisogno di una nuova valvola cardiaca, le attuali sostituzioni meccaniche e tissutali presentano punti di forza e di debolezza.

Ora, un team di ricercatori dell'University of British Columbia Okanagan campus ritiene di aver trovato un modo per sfruttare i punti di forza di entrambe le tecnologie in un modo che potrebbe cambiare la vita (e salvarla) per molti. Il dottor Hadi Mohammadi (1) e i suoi colleghi ricercatori dell'Heart Valve Performance Laboratory dell'UBC Okanagan sono concentrati sullo sviluppo delle valvole cardiache meccaniche del futuro.

Il dottor Mohammadi, professore associato presso la Facoltà di Ingegneria, afferma che il loro ultimo lavoro, denominato iValve, è il più avanzato finora e combina il meglio di entrambe le tecnologie, meccanica e tissutale, quando si tratta di valvole cardiache sostitutive.

Il professor Hadi Mohammadi racconta: «Le valvole tissutali generalmente hanno prestazioni migliori delle valvole meccaniche per via della loro forma, ma durano in media solo 15-20 anni, il che richiederebbe un'altra sostituzione. Le valvole meccaniche possono durare una vita, ma non hanno prestazioni pari a quelle delle valvole tissutali, richiedendo ai pazienti di assumere anticoagulanti giornalieri. Abbiamo prodotto una nuova valvola cardiaca meccanica che unisce il meglio di entrambi i mondi, offrendo le prestazioni delle valvole tissutali con la durevolezza a lungo termine delle valvole meccaniche. Crediamo che questa valvola potrebbe rendere la vita più facile e sicura per i pazienti».

La valvola rivoluzionaria è stata resa possibile grazie a una collaborazione internazionale con ViVitro Labs e i consulenti indipendenti Lawrence Scotten e Rolland Siegel. La ricerca è stata finanziata da Angeleno Medical e pubblicata questo mese sul Journal of Biomechanics (2).

«Questa è l'unica valvola del suo genere ad essere stata progettata e costruita in Canada», sottolinea il dottor Mohammadi. «Siamo incredibilmente orgogliosi di questa valvola come esempio dell'innovazione ingegneristica proveniente dall'University of British Columbia (UBC) e dal Canada».

Il dottor Mohammadi afferma inoltre che, sebbene le sostituzioni meccaniche delle valvole cardiache siano in uso da tempo, la sfida di vecchia data è stata quella di perfezionare la tecnologia per i cuori più piccoli: quelli dei neonati.

«Ciò che rende particolarmente entusiasmante l'iValve è che è stata progettata specificamente per applicazioni ad alta frequenza cardiaca, come nei pazienti pediatrici», spiega il dottor Mohammadi.

Ora che il loro prototipo funziona bene nei test di laboratorio meccanici, i ricercatori lo porteranno alle sperimentazioni cliniche e sugli animali. Se tutto va bene, sperano che iValve possa essere pronta per quelle sperimentazioni entro due anni.

Nel frattempo, utilizzeranno la tecnologia e le tecniche anche per sviluppare nuove valvole.

«Questa valvola è progettata per consentire il flusso di sangue all'aorta, che è l'arteria più grande del corpo e il vaso sanguigno che trasporta il sangue ricco di ossigeno lontano dal cuore in tutto il corpo», spiega Mohammadi. «In seguito, prenderemo ciò che abbiamo imparato e ne svilupperemo una per la valvola mitrale. Questa valvola è responsabile di garantire che il sangue scorra dall'atrio sinistro al ventricolo sinistro. Garantisce inoltre che il sangue non scorra all'indietro tra queste due camere».

Il responsabile del laboratorio sulle prestazioni delle valvole cardiache, il dottor Dylan Goode (3), è entusiasta di ciò che il futuro riserva alla iValve e dei vantaggi che potrebbe apportare ai pazienti.

Il dottor Goode ha iniziato a lavorare con il dottor Mohammadi nel 2018, mentre completava il suo Master of Applied Science in Mechanical Engineering. Di recente, ha difeso con successo la sua tesi di dottorato, che documenta il suo lavoro di progettazione, fabbricazione e collaudo dell'iValve. Egli puntualizza: «Abbiamo dimostrato che iValve può fornire i vantaggi strutturali di una valvola cardiaca meccanica e durare per tutta la vita del paziente, garantendo al contempo prestazioni emodinamiche migliorate, ovvero un miglioramento del modo in cui il sangue scorre attraverso i vasi».

Il dottor Goode sottolinea che la nuova iValve potrebbe anche comportare un notevole miglioramento nello stile di vita di questi pazienti sottoposti a una routine di terapia anticoagulante regolare (anticoagulanti) che può aumentare il rischio di gravi emorragie, coaguli di sangue o danni ai tessuti e agli organi se il flusso sanguigno è ostacolato.

Riferimenti:

(1) Hadi Mohammadi

(2) Can mechanical heart valves perform similarly to tissue valves? An in vitro study

(3) Dylan Goode

Descrizione foto: Il dottor Hadi Mohammadi della BCO mostra la sua ultima innovazione: una valvola cardiaca artificiale che combina il meglio delle tecnologie meccaniche e tissutali e che potrebbe in futuro superare le prestazioni delle valvole attuali. - Credit: University of British Columbia Okanagan campus.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Made in Canada breakthrough is a gamechanger in heart valve technology