Il glaucoma è una delle principali cause di cecità in tutto il mondo e la perdita della vista, dovuta alla perdita delle cellule gangliari della retina (RGC), attualmente non può essere invertita con alcun trattamento. Alcuni studi hanno esaminato la sostituzione delle RGC attraverso trapianti di cellule, ma questo processo è ancora in fase di ricerca e sviluppo ed è intessuto di limitazioni che evidenziano la necessità di un modo più preciso per ripopolare efficacemente queste cellule nella retina.
Un team multidisciplinare guidato da ricercatori dello Schepens Eye Research Institute of Mass Eye and Ear ha identificato una nuova promettente strategia per la terapia di sostituzione delle cellule del glaucoma.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ).
Glaucoma: ecco cosa dice la nuova ricerca
Nel loro nuovo studio, i ricercatori hanno modificato il microambiente dell’occhio in modo da consentire loro di prelevare cellule staminali dal sangue e trasformarle in cellule gangliari retiniche in grado di migrare e sopravvivere nella retina dell’occhio.
I ricercatori hanno condotto il loro studio sulla retina del topo adulto, ma le implicazioni del lavoro potrebbero un giorno essere applicate alla retina umana, secondo i ricercatori che hanno pubblicato i loro risultati il 6 novembre in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ) .
Una limitazione che impedisce il successo delle attuali strategie di trapianto di cellule staminali negli studi sulla retina è che la maggior parte delle cellule del donatore rimangono nel sito di iniezione e non migrano dove sono più necessarie.
Per identificare una soluzione migliore, i ricercatori hanno creato RGC a partire da cellule staminali , quindi hanno testato la capacità di varie molecole di segnalazione note come chemochine di guidare questi nuovi neuroni nelle loro posizioni corrette all’interno della retina.
Il gruppo di ricerca ha utilizzato un approccio basato sui “big data” ed ha esaminato centinaia di tali molecole e recettori per trovarne 12 unici per gli RGC. Hanno scoperto che il fattore 1 derivato dallo stroma era la molecola con le migliori prestazioni sia per la migrazione che per il trapianto.
Questo metodo di utilizzo delle chemochine per guidare il movimento e l’integrazione delle cellule donatrici rappresenta un approccio promettente per ripristinare la vista nei pazienti affetti da glaucoma”, ha affermato l’autore senior Petr Baranov, MD, Ph.D., di Mass Eye and Ear, che è anche assistente professore di Oftalmologia presso la Harvard Medical School.
“È stato un viaggio entusiasmante lavorare con un team di scienziati di talento con competenze uniche per sviluppare nuove tecniche in questo studio per modificare l’ ambiente locale per guidare il comportamento cellulare, tecniche che potenzialmente possono essere applicate per trattare altre condizioni neurodegenerative.”
Lo studio è stato co-diretto da membri del laboratorio di Baranov presso Mass Eye and Ear, tra cui il bioingegnere e autore principale dello studio Jonathan R Soucy, Ph.D., e il bioinformatico capo Emil Kriukov, MD.
Oltre a Baranov, Soucy e Kriukov, coautori dello studio includono Levi Todd, Monichan Phay, Volha V. Malechka, John Dayron Rivera e Thomas A Reh.
L’Università di Washington divulga un brevetto che incorpora la tecnologia di riprogrammazione endogena descritta in questo rapporto con gli inventori LT e TAR.
Un lavoro di ricerca congiunto condotto da scienziati del MIPT e ricercatori di Harvard ha prodotto cellule retiniche che possono integrarsi nella retina. Questo è il primo tentativo riuscito di trapiantare cellule gangliari (neuroni della retina che vengono distrutti dal glaucoma) derivate da cellule staminali in un ambiente di laboratorio.
Gli scienziati hanno testato la tecnologia sui topi e hanno stabilito che le cellule si integravano con successo e sopravvivevano per un anno. In futuro i ricercatori intendono creare banche cellulari specializzate che consentiranno una terapia individuale e su misura per ciascun paziente.
Il primo tentativo riuscito al mondo di coltivare e trapiantare cellule gangliari retiniche sviluppate da cellule staminali è stato effettuato da scienziati del laboratorio di ingegneria genomica del MIPT in collaborazione con ricercatori della Harvard Medical School.
Le cellule gangliari della retina, comunemente danneggiate nel glaucoma, sono responsabili della trasmissione delle informazioni visive. Gli scienziati sono riusciti non solo a far crescere i neuroni (le cellule gangliari della retina sono considerate neuroni specializzati), ma anche a trapiantarli negli occhi dei topi, ottenendo la corretta crescita del tessuto retinale artificiale.
Senza trattamento, il glaucoma può portare a danni irreversibili al nervo ottico e, di conseguenza, alla perdita di parte del campo visivo. La progressione di questa malattia può portare alla completa cecità.
Secondo Evgenii Kegeles, un ricercatore junior del laboratorio di ingegneria genomica del MIPT, le cellule della retina sono state coltivate utilizzando organoidi speciali, con il tessuto formato in una capsula di Petri .
Queste cellule sono state successivamente trapiantate in diversi gruppi di topi. Gli scienziati del MIPT erano responsabili del reisolamento e dell’analisi delle cellule trapiantate.
“I nostri studi sui topi hanno fatto luce su alcune delle domande fondamentali relative alla sostituzione delle cellule della retina, vale a dire, le RGC dei donatori possono sopravvivere all’interno della retina dell’ospite malato? Oppure i trapianti sono possibili solo all’interno di ospiti giovani?”, ha osservato Julia Oswald, la prima autrice dell’articolo. e un ricercatore dello Schepens Eye Research Institute, affiliato alla Harvard Medical School.
“Utilizzando topi in cui abbiamo utilizzato microsfere per aumentare artificialmente la pressione intraoculare e un modello di neurotossicità indotta chimicamente, abbiamo potuto dimostrare che le cellule del donatore trapiantate sopravvivono in microambienti simili a malattie. Inoltre, abbiamo potuto dimostrare che le cellule sono sopravvissute indipendentemente dall’età del donatore e la posizione in cui le cellule sono state consegnate all’interno della retina.”
Secondo gli autori, queste cellule esistono con successo all’interno della retina dei topi da 12 mesi, un periodo significativo per la specie. Gli scienziati hanno confermato di essere in grado di ricevere segnali da altri neuroni della retina; tuttavia, la capacità delle cellule di trasmettere segnali al cervello deve ancora essere valutata con assoluta certezza.
“Siamo fiduciosi che le cellule coltivate siano incorporate dove necessario e abbiano estesi assoni nel cervello, ma la loro piena funzionalità è attualmente impossibile da valutare, a causa del numero relativamente basso di cellule che sopravvivono alla procedura. Tuttavia, il nostro studio mostra una prima prova -di concetto per il reisolamento delle cellule del donatore dopo il trapianto, per osservare a livello molecolare che le cellule effettivamente formano sinapsi, crescono assoni e si integrano nella retina.
Questa tecnica consentirà innumerevoli studi futuri sull’incrocio dialogo tra le cellule trapiantate e il microambiente ospite.
Questo ci permetterà di trovare e utilizzare meccanismi molecolari che aiuteranno le cellule trapiantate a funzionare correttamente e, di conseguenza, a migliorare la funzione visiva se trapiantate nella giusta quantità,” ha spiegato Evgenii Kegeles.
Le cellule retiniche dei topi possono essere coltivate dalle cellule staminali in circa 21 giorni. Tuttavia, secondo gli scienziati del MIPT, per le cellule umane ci vorrà più tempo: da 50 a 100 giorni.
Anche così, una persona affetta da glaucoma che si prepara per un trapianto molto probabilmente non avrà bisogno di tessuto retinico coltivato dalle proprie cellule staminali autologhe.
Poiché l’occhio è un organo immuno-privilegiato dove il rigetto è raro, è possibile creare una banca di cellule per questi pazienti; lì verrebbero conservate cellule retiniche coltivate da un donatore universale o cellule staminali pluripotenti indotte.
Ciò significherebbe che sarebbe possibile coltivare le cellule in anticipo e congelarle. Quando un paziente affetto da glaucoma necessita di aiuto, vengono selezionate le cellule più adatte per il trapianto.
“Il Premio Nobel per le cellule staminali pluripotenti indotte è stato assegnato quasi 10 anni fa, nel 2012”, ha affermato Pavel Volchkov, capo del laboratorio di ingegneria genomica. “La cosiddetta campagna pubblicitaria, quando letteralmente tutti i gruppi di ricerca coinvolti nel processo consideravano loro dovere esplorare l’argomento, è svanita da tempo.
Ora è il momento non solo delle parole, ma di tecnologie reali basate su iPS (indotta staminali pluripotenti ). Ed è proprio su questa tecnologia che si basa la ricerca sul trapianto di cellule gangliari della retina, che costituisce l’occasione per dimostrare che le cellule staminali possono davvero essere applicate nella pratica, che con il loro aiuto si può realizzare qualcosa corretto. Anche se questo lavoro non è stato ancora portato nella pratica clinica, è solo a pochi passi da un vero e proprio trapianto per la cura del glaucoma.”
“È stato davvero uno studio incoraggiante in cui abbiamo dimostrato che è possibile produrre diversi neuroni di cellule gangliari della retina in quantità sufficiente per il trapianto. Inoltre, la capacità dei neuroni donatori di integrarsi nella retina malata e di sopravvivere per oltre un anno porta speranza ed entusiasmo per lo sviluppo della terapia cellulare”, ha aggiunto Petr Baranov, il ricercatore principale dello Schepens Eye Research Institute, Harvard Medical School.
Secondo gli scienziati, questa tecnologia sarà pronta per l’uso nella pratica clinica entro circa 10 anni.
Il glaucoma interessa un gruppo di disturbi oculari che danneggiano il nervo ottico. Il nervo ottico invia informazioni visive dall’occhio al cervello ed è vitale per una buona vista. Il danno al nervo ottico è spesso correlato all’alta pressione negli occhi. Ma il glaucoma può verificarsi anche con una pressione oculare normale.
Si tratta di una patologia che può verificarsi a qualsiasi età, ma è più comune negli anziani. È una delle principali cause di cecità per le persone di età superiore ai 60 anni. Molte forme di glaucoma non presentano segnali di allarme. L’effetto è così graduale che potresti non notare un cambiamento nella vista finché la condizione non è nelle sue fasi avanzate.
È importante sottoporsi a esami oculistici regolari che includano misurazioni della pressione oculare. Se il glaucoma viene riconosciuto precocemente, la perdita della vista può essere rallentata o prevenuta.
I sintomi dipendono dal tipo e dallo stadio della condizione.Glaucoma acuto ad angolo chiuso
Forte mal di testa
Forte dolore agli occhi
Nausea o vomito
Visione offuscata
Aloni o anelli colorati attorno alle luci
Arrossamento degli occhi
Glaucoma a tensione normale
Nessun sintomo nelle fasi iniziali
A poco a poco, visione offuscata
Nelle fasi successive, perdita della visione laterale
Glaucoma ad angolo aperto:
Nessun sintomo nelle fasi iniziali
A poco a poco, compaiono punti ciechi irregolari nella visione laterale. La visione laterale è anche conosciuta come visione periferica
Nelle fasi successive, difficoltà a vedere le cose nella visione centrale
Glaucoma nei bambini
Un occhio opaco o annebbiato (neonati)
Aumento dell’ammiccamento (neonati)
Lacrime senza piangere (bambini)
Visione offuscata
Miopia che peggiora
Mal di testa
Glaucoma pigmentario
Aloni attorno alle luci
Visione offuscata con l’esercizio
Perdita graduale della visione laterale
Se avverti sintomi che si manifestano improvvisamente, potresti avere un glaucoma acuto ad angolo chiuso. I sintomi includono forte mal di testa e forte dolore agli occhi. Hai bisogno di cure il prima possibile. Vai al pronto soccorso o chiama immediatamente l’ambulatorio di un oculista.
Il glaucoma si sviluppa quando il nervo ottico viene danneggiato. Man mano che questo nervo si deteriora gradualmente, si sviluppano punti ciechi nella vista. Per ragioni che i medici non comprendono appieno, questo danno ai nervi è solitamente correlato all’aumento della pressione nell’occhio.
La pressione oculare elevata è il risultato di un accumulo di liquido che scorre all’interno dell’occhio. Questo fluido è noto anche come umore acqueo. Di solito drena attraverso un tessuto situato nell’angolo in cui si incontrano l’iride e la cornea.
Questo tessuto è anche chiamato rete trabecolare. La cornea è importante per la vista perché lascia entrare la luce negli occhi. Quando l’occhio produce troppi liquidi o il sistema di drenaggio non funziona correttamente, la pressione oculare può aumentare.
Glaucoma ad angolo aperto.Questa è la forma più comune. L’angolo di drenaggio formato dall’iride e dalla cornea rimane aperto. Ma altre parti del sistema di drenaggio non drenano correttamente. Ciò può portare ad un aumento lento e graduale della pressione oculare.
Glaucoma ad angolo chiuso.Questa forma si verifica quando l’iride si gonfia. L’iride sporgente blocca parzialmente o completamente l’angolo di drenaggio. Di conseguenza, il fluido non può circolare attraverso l’occhio e la pressione aumenta. Il glaucoma ad angolo chiuso può verificarsi improvvisamente o gradualmente.
Glaucoma a tensione normale. Nessuno conosce il motivo esatto per cui il nervo ottico viene danneggiato quando la pressione oculare è normale. Il nervo ottico può essere sensibile o subire un minore flusso sanguigno. Questo flusso sanguigno limitato può essere causato dall’accumulo di depositi di grasso nelle arterie o da altre condizioni che danneggiano la circolazione. L’accumulo di depositi di grasso nelle arterie è noto anche come aterosclerosi.
Glaucoma nei bambini.Un bambino può avere una forma congenita o svilupparlo nei primi anni di vita. Un drenaggio bloccato, lesioni o una condizione medica di base possono causare danni al nervo ottico.
Glaucoma pigmentario. In questo caso, piccoli granuli di pigmento si staccano dall’iride e bloccano o rallentano il drenaggio dei liquidi dall’occhio. Attività come il jogging a volte sollevano i granuli di pigmento. Ciò porta ad un deposito di granuli di pigmento sul tessuto situato nell’angolo in cui si incontrano l’iride e la cornea. I depositi di granuli provocano un aumento della pressione.
Il glaucoma tende a essere familiare. In alcune persone, gli scienziati hanno identificato geni correlati all’elevata pressione oculare e al danno al nervo ottico. Esso può danneggiare la vista prima che si notino i sintomi. Quindi sii consapevole di questi fattori di rischio:
Alta pressione oculare interna, nota anche come pressione intraoculare
Età superiore ai 55 anni
Eredità nera, asiatica o ispanica
Storia familiare di glaucoma
Alcune condizioni mediche, come diabete, emicrania, ipertensione e anemia falciforme
Cornee sottili al centro
Miopia estrema o ipermetropia
Lesioni agli occhi o alcuni tipi di interventi chirurgici agli occhi
Assunzione di medicinali corticosteroidi, in particolare colliri, per un lungo periodo
Alcune persone hanno angoli di drenaggio stretti, il che li espone a un rischio maggiore di glaucoma ad angolo chiuso.
Per quanto riguarda la prevenzione, è importante sottoporsi a controlli oculistici regolari. Esami oculistici completi e regolari possono aiutare a rilevare il glaucoma nelle sue fasi iniziali, prima che si verifichino danni significativi.
Come regola generale, l’American Academy of Ophthalmology consiglia un esame oculistico completo ogni 5-10 anni se hai meno di 40 anni; ogni 2 o 4 anni se hai dai 40 ai 54 anni; ogni 1-3 anni se hai tra 55 e 64 anni; e ogni 1 o 2 anni se hai più di 65 anni.
Se sei a rischio di glaucoma, avrai bisogno di screening più frequenti. Chiedi al tuo medico di consigliarti il programma di screening giusto per te.
Conoscere la storia della salute degli occhi della tua famiglia. Il glaucoma tende a essere familiare. Se sei a maggior rischio, potresti aver bisogno di screening più frequenti.
Indossare una protezione per gli occhi. Gravi lesioni agli occhi possono portare al glaucoma. Indossare protezioni per gli occhi quando si utilizzano utensili elettrici o si pratica sport.
Prendi regolarmente i colliri prescritti. I colliri per il glaucoma possono ridurre significativamente il rischio che l’elevata pressione oculare progredisca in glaucoma. Usa il collirio come prescritto dal tuo medico, anche se non hai sintomi.