L’idea di poter ripristinare la vista a chi l’ha perduta a causa di gravi malattie oculari sembra appartenere alla fantascienza, ma un recente studio suggerisce che potrebbe diventare realtà. Un team di ricercatori del Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) dell’Università di Tecnologia di Dresda, ha dimostrato che è possibile rigenerare i fotorecettori danneggiati e ripristinare la funzione visiva completa in un modello animale
La rigenerazione dei fotorecettori: realtà o fantasia?
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È in grado di ricostruire completamente le sue cellule retiniche attraverso le cellule gliali di Müller
Le malattie che causano cecità danneggiano irreversibilmente i fotorecettori, le cellule della retina responsabili della percezione della luce e della trasmissione dei segnali visivi al cervello. Negli esseri umani, queste cellule non possono rigenerarsi spontaneamente una volta danneggiate o distrutte. Questo porta a una perdita permanente della vista. La ricerca sulle terapie rigenerative per la vista mira proprio a superare questo ostacolo.
Michael Brand e il team del CRTD hanno fatto un passo avanti importantissimo in questo campo, studiando il pesce zebra, un animale che possiede una naturale capacità di rigenerare i fotorecettori. «La retina mammiferica, compresa quella umana, ha cellule gliali di Müller molto simili a quelle del pesce zebra» spiega Brand. «Tuttavia, le nostre cellule hanno perso la capacità di rigenerarsi durante l’evoluzione. Poiché queste cellule sono così simili, potrebbe essere possibile riaccendere questo potenziale di rigenerazione per applicazioni terapeutiche in futuro». La scoperta, pubblicata sulla rivista Developmental Cell, potrebbe quindi rappresentare una svolta per le terapie rigenerative umane. Cerchiamo di capire meglio.
Il modello del pesce zebra e la funzione dei fotorecettori rigenerati
Il pesce zebra rappresenta un modello ideale per lo studio della rigenerazione dei fotorecettori.
È infatti in grado di ricostruire completamente le sue cellule retiniche attraverso le cellule gliali di Müller, una tipologia di cellule staminali presenti anche nella retina umana. A differenza degli esseri umani, che non rigenerano naturalmente i fotorecettori danneggiati, questo pesce può ripristinare la sua capacità visiva anche dopo gravi lesioni.
Per testare l’efficacia della rigenerazione, il team di Brand ha sviluppato un pesce zebra geneticamente modificato. In questo modo hanno potuto osservare l’attività elettrica dei fotorecettori rigenerati attraverso tecniche avanzate di microscopia. Tuttavia, l’analisi di questa funzione ha presentato una sfida significativa. Poiché i fotorecettori convertono la luce in segnali elettrici, utilizzare la luce per osservarli al microscopio poteva stimolare le cellule stesse, complicando le misurazioni.
Grazie alla collaborazione con il Prof. Tom Baden dell’Università del Sussex e il Dr. Hella Hartmann del Center for Molecular and Cellular Bioengineering del TUD, il team ha superato questo ostacolo tecnico. Ha infatti costruito un microscopio personalizzato che ha permesso di separare la stimolazione dall’osservazione. Utilizzando questa innovativa tecnologia, il team ha potuto dimostrare che i fotorecettori rigenerati nel pesce zebra riacquistano pienamente la loro funzione fisiologica.
Risultati promettenti e implicazioni future
I risultati ottenuti dal team del CRTD mostrano che i fotorecettori rigenerati rispondono alla luce a diverse lunghezze d’onda, trasmettono segnali elettrici alle cellule vicine e funzionano con la stessa precisione e velocità dei fotorecettori originali. «Ripristinare tutti questi aspetti della funzione dei fotorecettori, insieme al nostro precedente lavoro sul ripristino del comportamento visivo, ha confermato a livello molecolare che il pesce può ‘vedere’ completamente di nuovo». Questo il commento di Brand.
Queste scoperte suggeriscono che, sebbene ci sia ancora molta strada da fare, potrebbe essere possibile sviluppare terapie rigenerative per gli esseri umani basate sulla stimolazione delle cellule gliali di Müller o sul trapianto di fotorecettori cresciuti in laboratorio.
«Gli esseri umani e i pesci condividono una gran parte dei geni e dei tipi di cellule», sottolinea lo studioso. Pertanto, speriamo che gli esseri umani possano imparare questo ‘trucco di rigenerazione’ dal pesce zebra».
Sebbene questo studio rappresenti ancora una fase di ricerca di base, i risultati ottenuti aprono la strada a nuovi approcci terapeutici per malattie oculari attualmente incurabili come la retinite pigmentosa e la degenerazione maculare.
«Essere in grado di ottenere eventualmente una rigenerazione funzionale da cellule staminali già situate nella retina umana potrebbe potenzialmente rivoluzionare il trattamento di queste patologie», conclude il professore.
Fonte
Evelyn Abraham et al. “Ripristino della funzionalità del circuito del cono nella retina del pesce zebra adulto rigenerante”.
Developmental Cell