I ricercatori della UC Santa Barbara, della University of Southern California, in collaborazione con il California Institute of Technology, ha sviluppato un cerotto con cellule staminali retiniche che ha dimostrato che dopo due anni l’impianto ha continuato a funzionare, non ha provocato infiammazione clinicamente rilevabile o segni di rigetto immunitario, anche senza immunosoppressione a lungo termine. Queste informazioni sono molto importanti, in vista dell’approvazione della
Food and Drug Administration.
I risultati dello sviluppo dell’impianto sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Stem Cell Reports.
Cerotto con cellule staminali retiniche: ecco i risultati dopo 2 anni
“Ciò che ci rende davvero entusiasti è che ci sono alcune prove evidenti per dimostrare che le cellule sono ancora lì due anni dopo l’impianto e sono ancora funzionali“, ha affermato Mohamed Faynus, ricercatore che collabora nel laboratorio del biologo esperto in cellule staminali Dennis O Clegg e co-autore di un articolo pubblicato sulla rivista Stem Cell Reports .
“Questo è piuttosto importante, perché se l’obiettivo è curare la cecità, vogliamo assicurarci che le cellule dall’epitelio pigmentato retinico che mettiamo lì stiano ancora facendo il lavoro che dovrebbero“, ha continuato Faynus.
Il cerotto con cellule staminali retiniche, appartiene al California Project to Cure Blindnes ed è stato battezzato col nome Retinal Pigment Epithelium 1 (CPCB-RPE1). Il dispositivo è costituito da un monostrato di cellule RPE derivate da cellule staminali umane coltivate su una membrana ultrasottile di parilene biologicamente inerte.
L’obiettivo del cerotto con cellule staminali retiniche è sostituire le cellule in deterioramento nella retina di coloro che hanno la degenerazione maculare senile, una delle principali cause di cecità in tutto il mondo per le persone sopra i 50 anni. La condizione colpisce la macula, la parte della retina responsabile della visione. Le persone con AMD convivono con distorsioni e perdita della vista quando guardano davanti a sé.
La degenerazione maculare legata all’età è la causa più comune di grave perdita della vista tra le persone di età pari o superiore a 50 anni. Solo il centro della vista è colpito da questa malattia. È importante rendersi conto che le persone raramente ne diventano cieche.
AMD influisce sulla visione centrale e, con essa, sulla capacità di vedere i minimi dettagli. Nell’AMD, una parte della retina chiamata macula viene danneggiata. Nelle fasi avanzate, le persone perdono la capacità di guidare, di vedere i volti e di leggere caratteri più piccoli. Nelle sue fasi iniziali, l’AMD potrebbe non avere segni o sintomi, quindi le persone potrebbero non sospettare di averlo.
I due tipi principali di degenerazione maculare legata all’età hanno cause diverse:
- Secca. Questo tipo è il più comune. Circa l’80% di quelli con AMD ha la forma secca. La sua causa esatta è sconosciuta, sebbene si pensi che fattori sia genetici che ambientali abbiano un ruolo. Ciò accade quando le cellule fotosensibili nella macula si rompono lentamente, generalmente un occhio alla volta. La perdita della vista in questa condizione è solitamente lenta e graduale. Si ritiene che il danno correlato all’età di un’importante membrana di supporto sotto la retina contribuisca alla degenerazione maculare secca legata all’età.
- Umida. Sebbene questo tipo sia meno comune, di solito porta a una perdita della vista più grave nei pazienti rispetto all’AMD secca. È la causa più comune di grave perdita della vista. L’AMD umida si verifica quando i vasi sanguigni anormali iniziano a crescere sotto la retina. Perdono liquido e sangue – da cui il nome AMD umida – e possono creare un grande punto cieco al centro del campo visivo.
I ricercatori hanno ottenuto ottimi risultati con il cerotto con cellule staminali retiniche sin dalla sua fase embrionale, sviluppandolo grazie a studi clinici. Se l’impianto funziona, le nuove cellule dovrebbero assumere le funzioni di quelle vecchie e rallentare o prevenire un ulteriore deterioramento. Nella migliore delle ipotesi, potrebbero ripristinare la vista perduta.
Le prime serie di prove si sono concentrate sullo stabilire la sicurezza del cerotto e sulla raccolta di dati sulla sua efficacia. Il gruppo, in un follow-up di un anno pubblicato lo scorso anno sulla rivista Translational Vision Science & Technology, ha concluso che la procedura ambulatoriale che stavano sviluppando per impiantare il cerotto poteva essere eseguita di routine e che il cerotto era ben tollerato negli individui con AMD secca.
I primi risultati si sono rivelati incoraggianti: dei 15 pazienti nella coorte iniziale, quattro hanno dimostrato un miglioramento della vista nell’occhio trattato, mentre cinque hanno sperimentato una stabilizzazione della vista. L’acuità visiva ha continuato a diminuire nei restanti sei e i ricercatori stanno lavorando per capire perché.
Dopo aver impiantato il cerotto con cellule staminali retiniche in volontari vivi, tuttavia, i ricercatori non hanno avuto più un mezzo diretto per valutare la funzione del dispositivo e le eventuali modifiche a lungo termine.
“È molto più difficile e complicato realizzare un ambiente di sperimentazione clinica“, ha spiegato Faynus: “Ma possiamo capire le cose per procura se qualcosa sta funzionando. Quindi, ad esempio, se la vista di un paziente stava peggiorando e ora sta migliorando, vale la pena notare”.
Gli scienziati hanno avuto anche altre questioni da porsi a cui non è stato necessariamente possibile rispondere per procura: le cellule hanno mantenuto la loro identità e quindi la loro funzione? Il cerotto è rimasto ancora in posizione e le cellule del donatore sono sopravvissute? Ci sono stati segni di rigetto immunitario, una preoccupazione comune e seria per qualsiasi paziente che ha ricevuto un impianto? Se gli esperti potessero rispondere a queste domande, non solo potrebbero perfezionare il cerotto con cellule staminali retiniche, ma acquisirebbero conoscenze importanti di ampio respiro per il campo della medicina rigenerativa.
Grazie alla generosità, durante l’esperimento, di un paziente, il gruppo ha avuto la possibilità di scoprirlo. Chiamato “Soggetto 125″, è morto all’età di 84 anni di polmonite due anni dopo aver ricevuto l’impianto, lasciando i suoi occhi e una rara opportunità per il team di controllare l’andamento del loro cerotto con cellule staminali retiniche.
“Siamo molto grati ai pazienti coraggiosi che si sono offerti volontari nella nostra sperimentazione clinica“, ha affermato Clegg, docente di cattedra in biomediche al Wilcox Family: “Senza di loro, non potremmo far avanzare la scienza in quella che potrebbe essere una terapia efficace per milioni di persone”.
Per rispondere alle loro domande, il team ha dovuto prima identificare le cellule nell’area generale della patch.
“Ora che avevamo queste sezioni di tessuto, come dimostriamo che le cellule sulla membrana erano cellule RPE?” disse Faino: “Questa era una delle nostre domande chiave”. Oltre a questo, gli sci hanno dovuto identificare se le cellule provenissero dal donatore o dal ricevente e se fossero funzionali”.
Attraverso un attento processo di colorazione e test di immunoreattività, gli esperti hanno stabilito che le cellule erano in realtà cellule donatrici di RPE, confermando che le cellule sul cerotto non erano migrate e che erano orientate nella posizione ottimale e polarizzata, un segno che avevano mantenuto una forma sana e funzionale.
“Lo scopo principale di noi che impiantavamo le cellule era che svolgessero le molte funzioni che svolgono le cellule RPE“, ha specificato Faynus. Una di queste funzioni in particolare è la scomposizione dei detriti e il riciclaggio del materiale cellulare vitale.
“Ogni giorno apri gli occhi e la luce entra nell’occhio, il che innesca un’intera cascata di eventi”, ha spiegato Faynus. “Uno di questi è l’eliminazione dei segmenti esterni dei fotorecettori”. Senza il costante riciclo di questo materiale condotto dalle cellule RPE, ha proseguito, si pensa che proteine e lipidi si accumulino, formando depositi chiamati drusen, un segno distintivo dell’AMD.
Inoltre, il team ha scoperto che dopo due anni la presenza del cerotto non aveva innescato altre condizioni associate all’impianto, come la formazione aggressiva di nuovi vasi sanguigni o tessuto cicatriziale che potrebbe causare un distacco della retina. È importante sottolineare che non hanno riscontrato alcun segno clinico dell’infiammazione che possa indicare una risposta immunitaria alle cellule estranee anche dopo che al paziente sono stati tolti gli immunosoppressori due mesi dopo l’impianto.
“Questo è il primo studio di questo tipo e indica che le cellule RPE impiantate possono sopravvivere e funzionare, anche in quello che potrebbe essere un ambiente tossico di un occhio malato“, È intervenuto Clegg.
Dopo aver superato la fase iniziale delle prove, il team si sta ora attrezzando per iniziare la Fase 2, che valuta in modo più specifico l’efficacia del cerotto con cellule staminali retiniche. Gli studiosi hanno anche apportato miglioramenti alla durata di conservazione del cerotto concentrandosi su crioconservazione che semplifica la conservazione appunto e il trasporto delle cellule in coltura.
“La crioconservazione della terapia estende significativamente la durata di conservazione del prodotto e ci consente di spedire l’impianto su richiesta in tutto il mondo, rendendolo così più accessibile ai pazienti di tutto il mondo“, ha affermato Britney Pennington, ricercatrice del Clegg Lab, e autrice principale dello studio.
Guardando al futuro, il Clegg Lab e i colleghi stanno esplorando la combinazione di più tipi di cellule sul cerotto.
“AMD procede attraverso diverse fasi“, ha spiegato Faynus: “Quando le cellule RPE degenerano”, ha continuato, “I fotorecettori e altre cellule retiniche variabili che sono supportate dall’RPE seguono rapidamente l’esempio: per curare i pazienti in vari stadi della malattia, dobbiamo considerare i restanti tipi di cellule. Se riusciamo a creare impianti compositi che supportano molte delle cellule colpite, si spera che possiamo salvare la vista di un paziente nonostante la gravità della malattia”, ha concluso l’esperto.