(Glaucoma-Immagine Credit Public Domain).
Uno sforzo di ricerca congiunto condotto dagli scienziati del MIPT e dai 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 nei topi e hanno stabilito che le cellule si sono integrate con successo e sono sopravvissute per un anno. In futuro, i ricercatori hanno in programma di creare banche di cellule specializzate, che consentiranno una terapia individuale e su misura per ogni paziente.
Il primo tentativo riuscito al mondo di far crescere e trapiantare cellule gangliari retiniche sviluppate da cellule staminali è stato effettuato dagli scienziati del laboratorio di ingegneria genomica del MIPT in collaborazione con i 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 interna del tessuto retinico 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.
“Le cellule retiniche sono state coltivate utilizzando organoidi speciali, con il tessuto formato in una capsula di Petri”, spiega Evgenii Kegeles, un giovane ricercatore del laboratorio di ingegneria genomica del MIPT. “Queste cellule sono state successivamente trapiantate in diversi gruppi di topi”.
“I nostri studi sui topi hanno fatto luce su alcune delle domande fondamentali che circondano la sostituzione delle cellule della retina, ovvero: le RGC del donatore possono sopravvivere all’interno delle retine malate dell’ospite? O i trapianti sono possibili solo all’interno dei giovani ospiti?”, ha osservato Julia Oswald, la prima autrice dell’articolo e ricercatrice dello Schepens Eye Research Institute, affiliato della Harvard Medical School. “Utilizzando topi in cui abbiamo utilizzato microperle 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 sono vissute con successo all’interno delle retine di topo per 12 mesi, un periodo significativo per la specie. Gli scienziati hanno confermato che le cellule trapiantate sono in grado di ricevere segnali da altri neuroni nella retina; tuttavia, la capacità di queste cellule di trasmettere segnali al cervello deve ancora essere valutata con assoluta certezza.
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“Siamo fiduciosi che le cellule cresciute siano incorporate dove necessario e abbiano assoni estesi nel cervello, ma la loro piena funzionalità è attualmente impossibile da valutare, a causa del numero relativamente basso di cellule che sopravvivono alla procedura. Questa tecnica consentirà innumerevoli studi futuri sullo scambio tra le cellule trapiantate e il microambiente ospite. Questo ci permetterà di trovare e impiegare meccanismi molecolari che aiuteranno le cellule trapiantate a funzionare correttamente e, di conseguenza, a migliorare la funzione visiva quando trapiantate nella giusta quantità “, ha spiegato Evgenii Kegeles.
Le cellule della retina di topo possono essere coltivate dalle cellule staminali in circa 21 giorni. Tuttavia, secondo gli scienziati del MIPT, ci vorrà più tempo per le cellule umane, da 50 a 100 giorni.
Anche così, una persona con glaucoma che si prepara per un trapianto molto probabilmente non avrà bisogno di tessuto retinico cresciuto dalle proprie cellule staminali autologhe. Poiché l’occhio è un organo immuno-privilegiato in cui il rigetto è raro, è possibile creare una banca di cellule per questi pazienti. Quando un paziente con glaucoma ha bisogno di aiuto, le cellule più adatte sarebbero selezionate 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 team di ricerca coinvolti nel processo consideravano proprio dovere esplorare l’argomento, è svanita da tempo. Ora è il momento non solo delle parole, ma delle vere tecnologie basate sulle iPS. Ed è proprio su questa tecnologia che questa ricerca si basa. Questa è l’occasione per dimostrare che le cellule staminali possono davvero essere applicate nella pratica e che, con il loro aiuto, qualcosa può essere corretto. Sebbene questo lavoro non sia ancora stato portato nella pratica clinica, è solo a pochi passi da un vero e proprio trapianto allo scopo di curare il glaucoma”.
“È stato davvero uno studio abilitante in cui abbiamo dimostrato che è possibile produrre diversi neuroni delle cellule gangliari della retina in quantità sufficiente per il trapianto. Inoltre, la capacità dei neuroni donatori di integrarsi nella retina malata e sopravvivere per oltre un anno porta speranza ed eccitazione per lo sviluppo della terapia cellulare “, ha aggiunto Petr Baranov, Principal Investigator dello Schepens Eye Research Institute, Harvard Medical School.
Secondo gli scienziati, questa tecnologia è a circa 10 anni dall’essere pronta per l’uso nella pratica clinica.
Fonte: Methods&Clinical Development
