I ricercatori della Johns Hopkins Medicine affermano di aver sviluppato un metodo per ripristinare la vista nelle persone con danni al nervo ottico. La tecnica prevede l’inibizione di una struttura oculare da tempo sospettata di bloccare la crescita e la sopravvivenza delle cellule nervose trapiantate
La neuropatia ottica
Un rapporto sugli esperimenti eseguiti, finanziati dai National Institutes of Health, su cellule staminali e tessuto oculare donato, è stato pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine.
Lo studio suggerisce che la modifica o la rimozione di un sottile strato di tessuto oculare, potrebbe aiutare le cellule gangliari retiniche (RGC) trapiantate a sopravvivere e crescere nelle persone con danni al nervo ottico che causano cecità. Questa parte di tessuto, chiamata membrana limitante interna, separa il tessuto retinico fotosensibile nella parte posteriore dell’occhio dal corpo vitreo gelatinoso.
Il danno, noto anche come neuropatia ottica, si verifica quando le cellule gangliari retiniche muoiono a causa di malattie, infiammazioni o lesioni e smettono di trasmettere segnali al cervello.
Le cause più comuni di danno includono il glaucoma, l’infiammazione del nervo ottico (neurite ottica) e la neuropatia ottica ischemica (improvvisa interruzione del flusso sanguigno al nervo ottico).
“Le cellule gangliari retiniche umane sane e funzionali possono essere coltivate in laboratorio, ma la maggior parte muore dopo il trapianto”, afferma il ricercatore principale e autore corrispondente Thomas Vincent Johnson III, Professore di Oftalmologia presso il Johns Hopkins Wilmer Eye Institute.
“Anche quando le cellule gangliari retiniche sopravvivono, rimangono sulla superficie della retina e non migrano nel tessuto né formano le connessioni con altre cellule nervose necessarie per rilevare la luce”, afferma Johnson.
La causa del fallimento dei trapianti
I ricercatori nel campo del ripristino della vista hanno ipotizzato che la membrana limitante interna, presente in molti vertebrati, compreso l’uomo, possa essere la causa del fallimento dei trapianti. L’assenza di prove concrete negli organismi viventi ha però impedito di escludere altre possibili cause.
Partendo da roditori immunosoppressi, i ricercatori hanno iniettato cellule gangliari retiniche umane (hRGC) coltivate in laboratorio nell’umor vitreo di topi. Questi animali avevano una mutazione genetica congenita che causava la formazione di una membrana limitante interna incompleta e irregolare.
I ricercatori hanno iniettato le cellule gangliari retiniche umane (hRGC) in un secondo gruppo di topi trattati con una soluzione enzimatica nota per digerire parzialmente la membrana, senza danneggiare l’occhio. In un terzo gruppo di controllo di topi sono stati trattati con una soluzione sterile inattiva.
Raggiungere lo strato delle cellule gangliari retiniche
Dopo due settimane, i ricercatori hanno evidenziato una sopravvivenza del trapianto nel 95% degli occhi con il difetto strutturale congenito, nell’80% degli occhi trattati enzimaticamente e nel 75% degli occhi del gruppo di controllo.
I ricercatori hanno quindi tracciato la posizione e la crescita delle cellule gangliari retiniche umane sopravvissute nei topi. Hanno così notato che una percentuale molto maggiore raggiungeva lo strato delle cellule gangliari retiniche (la struttura primaria responsabile della vista) nei topi nati con una membrana limitante interna a chiazze e in quelli trattati con l’enzima.
Catturando immagini 3D delle cellule migrate, i ricercatori hanno osservato che il 2% e il 7,1% delle cellule sopravvissute negli occhi trattati con enzimi e in quelli mutanti, rispettivamente, sono maturate formando dendriti. Strutture che consentono alle cellule nervose di comunicare tra loro ed elaborare le informazioni luminose.
Al contrario, la migrazione e la maturazione si sono verificate solo nello 0,01% delle cellule gangliari retiniche umane di controllo sopravvissute.
Benefici o danni alle cellule gangliari della retina
Esperimenti simili condotti su occhi più grandi e su tessuto oculare donato hanno replicato i risultati del gruppo. Questo conferma quindi che la membrana limitante interna rappresenta effettivamente un ostacolo strutturale alla sostituzione neuronale.
I ricercatori hanno inoltre messo a punto una procedura chirurgica per il trapianto di cellule gangliari retiniche che potrebbe essere utilizzata in studi clinici. Un metodo che potrebbe aprire la strada a potenziali metodi per ripristinare la vista in persone affette da neuropatia ottica.
Sebbene i risultati dello studio siano promettenti, Johnson avverte che sono necessarie ulteriori ricerche prima che le scoperte sperimentali possano essere applicate all’uomo.
“Sappiamo che i nostri metodi sono efficaci, ma non sappiamo se la rimozione completa della membrana limitante interna a lungo termine apporti benefici o danni alle cellule gangliari della retina”, afferma Johnson. “Probabilmente ci vorranno diversi anni prima che i nostri risultati possano essere utilizzati come terapia sperimentale, ma i metodi che abbiamo sviluppato guideranno il settore in futuro”.
