Nuovo scaffold biomimetico per il trattamento delle lesioni osteocondrali: studio clinico pilota

Nel corso degli anni diverse sono le tecniche proposte per il trattamento delle lesioni osteocondrali, da quelle mini-invasive con stimolazione midollare fino a quelle più aggressive basate sul trapianto di tessuti autologhi o eterologhi. Tutti questi metodi hanno comunque dei difetti ed è questo il motivo per cui il trattamento delle lesioni osteocondrali rappresenta tuttora una sfida per il chirurgo ortopedico, in considerazione dell’alta specializzazione e del basso potere di guarigione del tessuto cartilagineo. Buoni risultati sono stati ottenuti con innesti bioingegnerizzati o matrici polimeriche impiantati nei siti danneggiati. La quantità di scaffolds in uso per la riparazione condrale ed osteocondrale è molto ampia; essi differiscono non solo per il tipo di materiali usati per la loro realizzazione, ma anche per la presenza di promotori di una o più linee cellulari , su base condrogenica o osteogenica. Quando ci si approccia ad una lesione condrale di grandi dimensioni, l’osso sub-condrale è anch’esso coinvolto e necessita di trattamento per ottenere il corretto ripristino degli strati articolari più superficiali. La scelta più giusta sembra essere un innesto osteocondrale bioingegnerizzato, pronto per l’uso ed immediatamente disponibile, che consenta di effettuare il trattamento in un unico tempo chirurgico. Sulla base di questo razionale, dopo uno studio preclinico animale e previa autorizzazione del comitato etico locale, abbiamo condotto uno studio clinico clinico pilota utilizzando un nuovo innesto biomimetico nanostrutturato per il trattamento di lesioni condrali ed osteocondrali del ginocchio; la sua sicurezza e maneggevolezza, così come la facile riproducibilità della tecnica chirurgica ed i risultati clinici ottenuti sono stati valutati nel tempo a 6, 12, 24, 36 e 48 mesi dall’impianto in modo da testare il suo potenziale intrinseco senza l’aggiunta di alcuna linea cellulare.

Molecular engineering of the m13 phage for targeted photodynamic cancer treatment

This thesis explores the advancement of cancer treatment through targeted photodynamic therapy (PDT) using bioengineered phages. It aims to harness the specificity of phages for targeting cancer-related receptors such as EGFR and HER2, which are pivotal in numerous malignancies and associated with poor outcomes. The study commenced with the M13EGFR phage, modified to target EGFR through pIII-displayed EGFR-binding peptides, demonstrating enhanced killing efficiency when conjugated with the Rose Bengal photosensitizer. This phase underscored phages' potential in targeted PDT. A breakthrough was achieved with the development of the M137D12 phage, engineered to display the 7D12 nanobody for precise EGFR targeting, marking a shift from peptide-based to nanobody-based targeting and yielding better specificity and therapeutic results. The translational potential was highlighted through in vitro and in vivo assays employing therapeutic lasers, showing effective, specific cancer cell killing through a necrotic mechanism. Additionally, the research delved into the interaction between the M13CC phage and colon cancer models, demonstrating its ability to penetrate and disrupt cancer spheroids only upon irradiation, indicating a significant advancement in targeting cells within challenging tumor microenvironments. In summary, the thesis provides a thorough examination of the phage platform's efficacy and versatility for targeted PDT. The promising outcomes, especially with the M137D12 phage, and initial findings on a HER2-targeting phage (M13HER2), forecast a promising future for phage-mediated, targeted anticancer strategies employing photosensitizers in PDT.