Nuova tecnica per invertire la cecità


Nuova tecnica per invertire la cecità

Un team dell'Università di Toronto Engineering ha dimostrato la prima co-iniezione di cellule dell'epitelio pigmentato retinico (RPE) e di cellule fotorecettrici in un modello murino di cecità.

I ricercatori dell'Università di Toronto Engineering hanno sviluppato un nuovo metodo per iniettare cellule sane negli occhi danneggiati. La tecnica potrebbe indicare la strada verso nuovi trattamenti con il potenziale per invertire forme di perdita della vista che sono attualmente incurabili.

In tutto il mondo, milioni di persone vivono con la perdita della vista a causa di condizioni come la degenerazione maculare legata all'età (AMD) o la retinite pigmentosa. Entrambi sono causati dalla morte delle cellule nella retina, nella parte posteriore dell'occhio.

«Le cellule responsabili della vista sono i fotorecettori, che hanno una relazione intima con un altro tipo di cellula nota come cellule dell'epitelio pigmentato retinico (RPE). In AMD, l'RPE muore per primo, e questo poi causa la morte dei fotorecettori», afferma la professoressa Molly Shoichet. (1)

Molti ricercatori hanno sperimentato trattamenti basati sull'iniezione di fotorecettori sani o cellule RPE nell'occhio per sostituire le cellule morte. Ma l'integrazione delle nuove cellule nel tessuto esistente è una sfida importante e anche la maggior parte delle cellule iniettate finisce per morire.

La dottoressa Molly Shoichet e il suo team sono esperti nell'utilizzo di biomateriali ingegnerizzati noti come idrogel per promuovere la sopravvivenza delle cellule appena iniettate dopo il trapianto. Gli idrogel garantiscono una distribuzione uniforme delle cellule, riducono l'infiammazione e promuovono la guarigione dei tessuti nei primi giorni critici dopo l'iniezione. Alla fine, si degradano naturalmente, lasciando indietro le cellule sane.

Nel 2015, il team ha utilizzato idrogel per iniettare cellule fotorecettrici sane nelle retine danneggiate in un modello murino. (2) Mentre il team osservava alcune riparazioni della vista, i benefici erano limitati, quindi hanno iniziato a pensare più attentamente alle relazioni tra cellule RPE e fotorecettori.

«L'RPE e i fotorecettori sono considerati come un'unità funzionale: se un tipo di cellula muore, lo farà anche l'altro», afferma la Shoichet. «Ci siamo chiesti se la consegna di entrambi i tipi di cellule avrebbe avuto un impatto maggiore sul ripristino della vista».

Come con i fotorecettori, molti gruppi avevano provato a impiantare le cellule RPE da soli, ma nessuno aveva mai integrato entrambi i tipi di cellule in un unico trattamento. Ancora una volta, gli idrogel hanno indicato una soluzione.

«Ciò che gli altri gruppi hanno fatto in genere è iniettare fotorecettori in una soluzione salina, che spesso si traduce in un raggruppamento di cellule, oppure impiantare chirurgicamente uno strato di cellule RPE solitamente coltivate su un film polimerico», afferma Shoichet.

«Il nostro idrogel è abbastanza viscoso da garantire una buona distribuzione di entrambi i tipi di cellule nella siringa, ma ha anche importanti proprietà di assottigliamento del taglio per facilitare l'iniezione attraverso l'ago molto sottile richiesto per questa operazione», aggiunge la Shoichet. «La combinazione di queste proprietà ha aperto una nuova strategia per la consegna di successo di più celle».

Il team ha testato la co-iniezione in un modello murino degenerativo simile all'AMD. In un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Biomaterials, (3) hanno riferito che i topi che hanno ricevuto la co-iniezione hanno riguadagnato circa il 10% della loro normale acuità visiva. Coloro che hanno ricevuto entrambi i tipi di cellule da soli hanno mostrato un miglioramento minimo o nullo. I topi co-iniettati erano anche più attivi nelle camere buie rispetto a quelle chiare, dimostrando che questi animali notturni potevano ancora una volta distinguere la luce e l'ombra.

«Ricordo ancora i lunghi giorni di test comportamentali», afferma Nick Mitrousis, (4) ex studente di dottorato della dottoressa Shoichet e autore principale dell'articolo, ora borsista post-dottorato presso l'Università di Chicago.

Si è scoperto che il trattamento in co-iniezione aveva davvero un effetto. Ma sia la professoressa Mitrousis che il dottor Shoichet avvertono che c'è una strada molto lunga tra questi risultati preliminari e uno studio che potrebbe alla fine trovare la sua strada nell'ambito clinico.

la professoressa Molly Shoichet spiega: «In primo luogo, dobbiamo dimostrare il vantaggio di questa strategia in più modelli animali. Avremo anche bisogno di una fonte di cellule fotorecettrici umane e di un modo per migliorare ulteriormente la sopravvivenza delle cellule, su cui stiamo lavorando su entrambi. Tuttavia, siamo molto entusiasti di questi dati e sempre aperti alla collaborazione per portare avanti la ricerca».

Riferimenti:

(1) Shoichet Lab

(2) A Hyaluronan-Based Injectable Hydrogel Improves the Survival andIntegration of Stem Cell Progeny following Transplantation

(3) Hydrogel-mediated co-transplantation of retinal pigmented epithelium and photoreceptors restores vision in an animal model of advanced retinal degeneration

(4) Nick Mitrousis

Descrizione foto: Nick Mitrousis è un neolaureato PhD presso il laboratorio della professoressa universitaria Molly Shoichet (ChemE, BME). Mitrousis e Shoichet hanno recentemente pubblicato un documento che descrive una nuova strategia per riparare i danni agli occhi causati da condizioni come la degenerazione maculare legata all'età (AMD) o la retinite pigmentosa. / La professoressa Molly Shoichet - Credit: Mindy Ngyuen / Neil Ta.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: U of T Engineering researchers develop cell injection technique that could help reverse vision loss

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