Imaging retinico e genetica per prevedere le malattie

• I ricercatori di Mass Eye and Ear dimostrano che l’imaging della retina può aiutare a prevedere il rischio di una persona di sviluppare malattie oculari, neuropsichiatriche, cardiache, metaboliche e polmonari.
• Il team ha inoltre identificato loci genetici associati all’assottigliamento della retina, che potrebbero aiutare a sviluppare piani di trattamento personalizzati e future terapie per malattie degli occhi come il glaucoma e la degenerazione maculare.

Si dice che la retina fornisca una finestra sulla salute sistemica di una persona. In un nuovo studio pubblicato il 24 gennaio su Science Translational Medicine, i medici-ricercatori del Mass Eye and Ear, membro del Mass General Brigham e del Broad Institute del MIT e di Harvard, hanno combinato imaging retinico, genetica e big data per stimare la probabilità che una persona sviluppi malattie oculari e sistemiche in futuro. Hanno trovato associazioni significative tra l’assottigliamento di diversi strati retinici e l’aumento del rischio di sviluppare malattie oculari, neuropsichiatriche, cardiache, metaboliche e polmonari e hanno identificato i geni associati allo spessore dello strato retinico.

Potere predittivo delle immagini retiniche

“Abbiamo dimostrato che le immagini della retina potrebbero essere utilizzate per prevedere il rischio futuro sia di malattie oculari che di malattie sistemiche”, afferma il primo autore Seyedeh Maryam Zekavat, MD, PhD, oftalmologo di Harvard presso Mass Eye and Ear e studente laureato presso Broad. “Ciò potrebbe potenzialmente aiutare nella prevenzione delle malattie: se sappiamo dall’immagine della retina di qualcuno che è ad alto rischio di sviluppare glaucoma o malattie cardiovascolari in futuro, potremmo indirizzarlo ad uno screening di follow-up o ad un trattamento preventivo“.

Grazie alla sua posizione dietro le strutture trasparenti dell’occhio, la retina è facile da visualizzare e fotografare in modo non invasivo e l’imaging retinico è già una procedura di routine in oftalmologia.

Collegamento tra la salute della retina e le condizioni sistemiche

Studi precedenti hanno dimostrato che esistono collegamenti tra la salute della retina e condizioni di salute tra cui l’invecchiamento, le malattie cardiometaboliche come il diabete e l’ipertensione e le malattie neurologiche come la demenza, l’ictus e la sclerosi multipla.

“Recentemente ci siamo resi conto che possiamo ottenere molte più informazioni dalle nostre immagini della retina di quanto pensassimo fosse possibile”, afferma l’autore senior Nazlee Zebardast, MD, MSc, Direttore del Glaucoma Imaging presso Mass Eye and Ear e Assistente Professore di oftalmologia alla Harvard Medical School. “È davvero emozionante poter vedere che queste immagini, ottenute senza dover eseguire alcun tipo di procedura invasiva, sono associate a così tante condizioni sistemiche, sia a livello genetico che a livello epidemiologico“.

Per identificare le associazioni tra salute della retina e rischio di malattia e per identificare i geni associati alla salute della retina, i ricercatori hanno analizzato i dati di 44.823 partecipanti alla Biobanca britannica sottoposti a imaging con tomografia a coerenza ottica (OCT) della retina, genotipizzazione e misurazioni di base della salute nel 2010 e sono stati poi seguiti per lo sviluppo della malattia per una media di dieci anni.

Approfondimenti sugli strati retinici e sulle associazioni genetiche

A differenza degli studi precedenti che cercavano i geni associati alla salute generale della retina, questo studio ha approfondito il ruolo dei diversi strati cellulari che compongono la retina.

“Ogni strato della retina è costituito da diversi tipi di cellule con diverse strutture e funzioni e abbiamo dimostrato che gli spessori di questi diversi strati sono associati a condizioni diverse”, afferma Zebardast, che è anche un ricercatore associato al Broad.

“Lo studio fornisce inoltre informazioni sui geni e sui percorsi biologici che determinano la salute della retina, che potrebbero essere sfruttati per sviluppare terapie future“, affermano i ricercatori. Complessivamente, il team ha identificato 259 loci genetici associati allo spessore della retina.

Un’intuizione particolare di questo lavoro è stata che molteplici condizioni di salute sistemica, tra cui la scarsa funzionalità cardiaca, metabolica, polmonare e renale, sono collegate all’assottigliamento del segmento dei fotorecettori della retina, anche se sarebbero necessarie ulteriori ricerche per confermare la causalità. Gli studi futuri dovrebbero anche mirare a replicare i metodi dello studio in popolazioni più diverse e in gruppi di età diversi, poiché i partecipanti alla BioBank del Regno Unito erano prevalentemente bianchi e di età compresa tra 40 e 70 anni al basale.

Espansione delle applicazioni cliniche e direzioni future

Lo studio fa parte di uno sforzo in corso presso Mass Eye and Ear per identificare marcatori genetici del glaucoma e di altre malattie oculari che potrebbero aiutare a sviluppare punteggi di rischio personalizzati e piani di trattamento per i pazienti. L’imaging OCT della retina è già una procedura clinica standard in oftalmologia presso Mass Eye and Ear e altrove, ma gli autori affermano che i loro risultati suggeriscono che il suo utilizzo potrebbe essere ampliato. Ulteriori lavori sulla connessione tra salute oculare e cardiometabolica consentiranno di comprenderne l’utilità clinica e i ricercatori stanno estendendo questa linea di ricerca insieme al coautore Pradeep Natarajan, MD, Direttore della cardiologia preventiva presso il Massachusetts General Hospital, e un membro associato nell’Iniziativa sulle malattie cardiovascolari al Broad.

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Conclusione: il potenziale dell’imaging retinico nella previsione della salute

“I pazienti vengono da noi per la salute dei loro occhi, ma se potessimo dire loro di più?” dice Zebardast. “E se potessimo usare le immagini della retina di qualcuno per dirgli: ‘Sembra che tu abbia un alto rischio di avere la pressione alta, forse dovresti sottoporti a uno screening, o forse il tuo medico di base dovrebbe saperlo‘ “.

Gli autori hanno sviluppato un’interfaccia utente online per tutte le loro scoperte sull’Ocular Knowledge Portal, per consentire ai ricercatori di esplorare le associazioni tra spessore dello strato retinico, malattia e genetica.

Fonte:Science