È stata sviluppata una colla biocompatibile e antimicrobica per la riparazione e l’innesto della cornea che potrebbe sostituire le suture e gli adesivi convenzionali con effetti collaterali negativi.
Iman Noshadi, assistente professore di bioingegneria presso il Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering della UC Riverside, ha ricevuto $ 250.000 dalla National Science Foundation per sviluppare un adesivo che integra rapidamente le cellule corneali per accelerare la guarigione e ridurre le possibilità di infezione secondaria e complicazioni che aumentano il rischio, il costo e il tempo di guarigione delle lesioni oculari e dei trapianti di cornea. Noshadi spera di avere il prodotto sul mercato entro il 2026.
Colla biocompatibile: ecco come funziona
Dei 2,4 milioni di lesioni oculari ogni anno negli Stati Uniti, 600.000 sono lacrime corneali a globo aperto, che portano alla cecità in 50.000 casi.
Ci sono anche circa 40.000 procedure di innesto corneale eseguite ogni anno negli Stati Uniti e 185.000 all’anno. Gli attuali standard di cura per la riparazione della cornea sono le suture e la colla cianoacrilica, entrambe associate a complicazioni e costi, durante e dopo la procedura.
Le suture, utilizzate per lesioni e innesti più grandi, possono causare astigmatismo, vascolarizzazione e infezioni. La colla cianoacrilica, che non è approvata dalla FDA, può essere utilizzata solo per minuscole perforazioni, ha una bassa biocompatibilità, citotossicità, opacità e provoca infezioni e cataratta, tutte richiedenti cure e costi aggiuntivi.
“Non esiste una piattaforma materiale approvata dalla FDA per sostituire efficacemente le attuali tecniche per la riparazione della cornea“, ha affermato Noshadi. “La nostra tecnologia affronta tutti questi problemi, con conseguente riduzione dei costi operativi e post-operatori”.
Il prodotto UC Riverside dovrebbe risolvere questi problemi secondari con la sua biocompatibilità, l’elevata adesione, la flessibilità e l’elevata resistenza. Non si allenterà o cadrà accidentalmente e le sue proprietà antimicrobiche aiuteranno a prevenire le infezioni. Poiché la colla biocompatibile è trasparente, aiuterà anche a ripristinare la vista più rapidamente.
La colla biocompatibile è un polimero biodegradabile che combina un liquido ionico a base di colina, un sale organico con elevata solubilità in acqua e proprietà elettrochimiche, con glicole polietilenico, un composto biocompatibile ampiamente utilizzato nelle applicazioni mediche. Questi adesivi possono aderire rapidamente e con forza ai tessuti. La sua natura biocompatibile consente la rigenerazione a lungo termine delle cellule corneali.
“La nostra colla biocompatibile si tradurrà in una procedura più sicura che migliorerà la qualità della vita del paziente con migliori risultati di salute prevenendo la perdita dell’acuità visiva o la cecità. La procedura più semplice farà risparmiare tempo, ridurrà i costi operativi ed eliminerà la chirurgia correttiva e la necessità di un ampio post- cure operative“, ha spiegato Noshadi.
Con il finanziamento, il gruppo di ricerca di Noshadi testerà l’adesione ai tessuti del materiale, la biocompatibilità, la flessibilità, la trasparenza e le proprietà antibatteriche. Quindi, i ricercatori testeranno le sue prestazioni sulle lacrime corneali e studieranno i suoi effetti sulle cellule corneali, nonché la migrazione delle cellule corneali nel bioadesivo.
Quando l’adesivo corneale UC Riverside sarà approvato per il mercato, Noshadi si aspetta che il suo costo inferiore, le proprietà di guarigione delle ferite superiori e i costi medici ridotti relativi agli effetti collaterali migliorino l’accesso a un trattamento di alta qualità per lesioni agli occhi e condizioni che richiedono un intervento chirurgico.
Ad esempio, i trapianti di cornea, necessari per prevenire la cecità per alcune malattie congenite e altri problemi, sono interventi chirurgici costosi con lunghi tempi di recupero e alto rischio di infezione o altre complicazioni dovute a suture rotte o adesivi non biocompatibili. Il nuovo adesivo potrebbe rendere questi interventi chirurgici più convenienti, meno pericolosi, più facili da recuperare e più disponibili per le persone che ne hanno bisogno.
Un’indagine che copre oltre il 95% della popolazione mondiale ha raccolto dati sulla domanda e l’offerta di trapianto di cornea. All’anno, sono stati eseguiti circa 185.000 trapianti di cornea in 116 paesi e 284 000 sono stati acquistati in 82 paesi. Con circa 12,7 milioni di persone in attesa di un trapianto di cornea, 1 su 70 dei bisogni è coperto in tutto il mondo.
Con 199,10 -6 trapianti pro capite, gli Stati Uniti hanno avuto il tasso più alto (tasso medio di 19,10 -6 nei 116 paesi in cui si effettuano trapianti). Il cinquantacinque percento di tutte le cornee è stato acquisito negli Stati Uniti e in India.
Attualmente dunque, si stima che 1,5 milioni di persone in tutto il mondo perdano la vista ogni anno a causa di lesioni e malattie della cornea. Pertanto, i problemi in questa membrana sono la terza causa globale di disabilità visiva, dietro solo alla cataratta e al glaucoma.
Anche se il trapianto di cornea è il più eseguito al mondo, c’è una grande carenza di donazioni di cornea. Per avere un’idea, solo una persona su 70 è in grado di sottoporsi all’intervento .
Ma questo scenario potrebbe cambiare. Di recente, i medici israeliani hanno eseguito con successo il primo trapianto di cornea artificiale al mondo. Il paziente, un uomo di 78 anni, è riuscito a riacquistare la vista dopo 10 anni di cecità. Se la cornea artificiale fosse combinata con la colla biocompatibile si potrebbe parlare di una vera e propria finestra affacciata sul futuro.
In effetti, gli impianti corneali sintetici esistono già, ma poiché richiedevano interventi chirurgici più complessi, venivano utilizzati solo come ultima risorsa, come il rigetto nei trapianti di cornea. La nuova tecnologia, d’altra parte, può essere impiantata in modo relativamente semplice, con tagli e suture minimi.
Di conseguenza, capire come è avvenuto il trapianto di cornea artificiale, come agisce all’interno dell’organismo, i passaggi successivi e come il risultato può cambiare la realtà di milioni di persone in attesa di vedere di nuovo un trapianto di cornea.
Il dispositivo ha un nano-tessuto sintetico non degradabile, che è posto sotto una membrana che riveste la superficie della palpebra e la sclera (parte bianca del bulbo oculare). Quando impiantato, si unifica con il tessuto vivente e incoraggia la proliferazione cellulare all’interno dell’occhio.
È importante specificare che la cornea sintetica è indicata solo nei casi in cui il tessuto è deformato, opaco o cicatrizzato.