Immagine: Credit: G. Bernier, Université de Montréal
La degenerazione maculare senile potrebbe essere trattata con il trapianto di fotorecettori prodotti dalla differenziazione diretta delle cellule staminali, secondo una nuova ricerca condotta dal Professor Gilbert Bernier dell’Università di Montreal e dal Maisonneuve-Rosemont Hospital.
La degenerazione maculare è un problema comune dell’ occhio, una patologia multifattoriale che colpisce la zona centrale della retina, detta macula. È ad andamento progressivo e può portare alla perdita completa ed irreversibile della visione centrale.
Nei paesi industrializzati è la prima causa di ipovisione nei soggetti di età superiore ai 50 anni. Colpisce di solito a partire dai 60 anni e la sua frequenza aumenta nella popolazione con l’aumentare dell’età. È quasi sempre bilaterale.
Il team di Bernier ha sviluppato un tecnica in vitro altamente efficace per la produzione di cellule della retina sensibili alla luce da cellule staminali embrionali umane. “Il nostro metodo ha la capacità di differenziare l’80% delle cellule staminali in coni puri che entro 45 giorni,confluiscono nel tessuto retinico organizzato spesso 150 micron. Questo risultato non è mai stato raggiunto prima d’ora”.ha spiegato il Prof.Gilbert.
(I fotorecettori sono neuroni specializzati che si trovano sulla retina. La luce che arriva sul fondo dell’occhio viene “tradotta” in segnali bioelettrici che giungono al cervello attraverso il nervo ottico.I fotorecettori sono di due tipi: coni e bastoncelli. I coni si concentrano nella zona centrale della retina (la fovea) e sono deputati alla visione dei colori (fotopica) e alla visione distinta; ne esistono almeno tre tipi diversi, rispettivamente per il rosso, il verde e il blu (se ne contano circa 6 milioni per occhio). I bastoncelli, invece, sono più sensibili al movimento, sono impiegati per la visione al buio (scotopica) e si concentrano nella zona periferica della retina).
Al fine di verificare la nuova tecnica, Bernier ha iniettato gruppi di cellule retiniche negli occhi dei topi sani. I fotorecettori trapiantati sono migrati naturalmente all’interno della retina del loro ospite. “Il trapianto di coni rappresenta una soluzione terapeutica per le patologie della retina causate dalla degenerazione dei fotorecettori”, ha spiegato Bernier. “Ad oggi, è stato difficile ottenere grandi quantità di coni umani. La nostra scoperta supera questo problema e offre la speranza di nuovi trattamenti che possono essere sviluppati per le malattie degenerative attualmente non curabili, come la malattia di Stargardt e la degenerazione maculare”.
I ricercatori hanno cercato di ottenere questo risultato per anni”, ha continuato Bernier. “Grazie al nostro approccio semplice ed efficace, ogni laboratorio del mondo sarà ora in grado di creare masse di fotorecettori. Anche se c’è una lunga strada da percorrere prima di avviare studi clinici, ciò significa, in teoria, che sarà alla fine possibile il trattamento di innumerevoli pazienti”.
Bernier ha dimostrato interesse per i geni che codificano e consentono l’induzione della retina durante lo sviluppo embrionale, da quando ha completato il suo dottorato di ricerca in Biologia Molecolare nel 1997. “Durante il mio post-doc presso l’Istituto Max-Planck in Germania, ho sviluppato l’idea che doveva esistere una molecola naturale in grado di costringere le cellule staminali embrionali a differenziarsi in coni. Infatti, l’analisi bioinformatica ci portò a predire l’esistenza di una proteina misteriosa: COCO, una “ricombinazione” di una molecola umana che è normalmente espressa nei fotorecettori durante il loro sviluppo”.
Nel 2001, nel suo laboratorio presso Maisonneuve-Rosemont Hospital, Bernier ha immediatamente isolato la molecola. Ma ci sono voluti diversi anni di ricerca per districare le vie molecolari coinvolte nel meccanismo di sviluppo dei fotorecettori. La sua ultima ricerca mostra che, per creare coni, COCO può sistematicamente bloccare tutte le vie di segnalazione che portano alla differenziazione delle altre cellule retiniche nell’occhio. E’ grazie alla scoperta di questo processo molecolare che Bernier è stato in grado di produrre i fotorecettori. Più in particolare, ha prodotto S-coni, che sono i prototipi dei fotorecettori che si trovano negli organismi più primitivi.
Al di là delle applicazioni cliniche, i risultati del Professor Bernier potrebbero consentire la “rimodellazione” di malattie degenerative della retina umana attraverso l’uso di cellule staminali pluripotenti indotte, offrendo la possibilità di testare direttamente potenziali vie per la terapia sui tessuti propri del paziente.
Fonte:
- S. Zhou, A. Flamier, M. Abdouh, N. Tetreault, A. Barabino, S. Wadhwa, G. Bernier. Differenziazione delle cellule staminali embrionali umane in fotorecettori cono, attraverso l’inibizione simultanea di BMP, TGF e Wnt segnalazione. Sviluppo, 2015; 142 (19): 3294 DOI: 10,1242 / dev.1253
