Creata rivoluzionaria retina artificiale liquida: così fa recuperare la vista
Scienziati italiani hanno realizzato la prima retina artificiale liquida al mondo, basata su nanoparticelle che si comportano come i fotorecettori naturali. In parole semplici, le nanoparticelle riescono a sostituire i fotorecettori danneggiati grazie alla stimolazione della luce naturale, dando il segnale ai neuroni retinici ancora funzionali. Lo scopo di questa rivoluzionaria protesi è combattere patologie che determinano la cecità, come le distrofie retiniche ereditarie – alla stregua della retinite pigmentosa – e la degenerazione maculare legata all'invecchiamento.
A sviluppare la rivoluzionaria retina artificiale liquida è stato un team di ricerca italiano guidato da scienziati del Center for Synaptic Neuroscience and Technology dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, del Center for Nano Science and Technology dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Milano e del Dipartimento di Oftalmologia presso l'IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria di Negrar, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del CNR Institute of Bioimages and Molecular Physiology di Milano, dell'Istituto CNR di sintesi organica e fotoreattività (ISOF) di Bologna e di altri istituti. Ha partecipato anche uno scienziato dell'università spagnola di Granada.
Gli scienziati italiani già due anni fa avevano sviluppato la prima retina artificiale organica e biocompatibile, ma hanno capito che si poteva andare ancora oltre sfruttando una tecnologia "liquida". In parole semplici, la nuova retina sperimentale si basa su una soluzione acquosa nella quale sono contenute nanoparticelle con dimensioni pari a circa 1/100 del diametro di un capello umano; sono composte da polimeri di idrogeno e carbonio (tecnicamente si tratta di un polimero coniugato chiamato NP P3HT) che formano microscopici “gomitoli” in grado di replicare la funzione dei fotorecettori danneggiati. Le nanoparticelle vengono inserite nell'occhio attraverso un'iniezione e si diffondono nell'intera retina, offrendo una distribuzione uniforme non ottenibile con le normali protesi planari.
L'iniezione viene effettuata dopo un intervento poco invasivo, soprattutto se confrontato a quelli necessari per impiantare le soluzioni attualmente disponibili per trattare retinite pigmentosa e degenerazione maculare. “La procedura chirurgica per l’iniezione sottoretinica delle nanoparticelle fotoattive è minimamente invasiva e potenzialmente replicabile nel tempo, a differenza delle protesi retiniche planari. Il tutto mantenendo i vantaggi della protesi polimerica, che è naturalmente sensibile alla luce che entra nell’occhio e non necessita di occhiali, telecamera o sorgenti di energia esterne”, ha dichiarato in un comunicato stampa la professoressa Grazia Pertile, Direttrice dell’Unità Operativa di Oculistica dell’IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria di Negrar.
“In questo lavoro abbiamo applicato le nanotecnologie alla medicina. In particolare abbiamo fabbricato in laboratorio nanoparticelle polimeriche simili a gomitoli che si comportano come minuscole celle fotovoltaiche, a base di carbonio e idrogeno, componenti fondamentali della biochimica della vita. Le nanoparticelle formano piccoli aggregati di dimensioni confrontabili a quelle delle cellule e si comportano di fatto come fotorecettori artificiali”, ha affermato il professor Guglielmo Lanzani, Direttore del Center for Nano Science and Technology dell’Istituto Italiano di Tencologia di Milano.
La retina liquida è stata testata su modelli murini (topi) con una forma di retinite pigmentosa, e ha dimostrato di promuovere l'attivazione dei neuroni retinici risparmiati dalla degenerazione. Grazie alle nanoparticelle sono state recuperate risposte visive subcorticali, corticali e comportamentali, senza manifestazione “di effetti trofici o infiammazione della retina”, scrivono gli scienziati nell'abstract del proprio studio. “La creazione di una retina artificiale liquida ha grandi potenzialità per assicurare un campo visivo ampio e una visione ad alta risoluzione. Racchiudere i polimeri fotoattivi in piccole particelle di dimensioni inferiori ai fotorecettori, aumenta la superficie attiva di interazione con i neuroni retinici, permette di coprire agevolmente l’intera superficie della retina e di scalare la fotoattivazione a livello di singolo neurone”, ha affermato il professor Fabio Benfenati, Direttore del Center for Synaptic Neuroscience and Technology dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova. Si attende l'avvio della sperimentazione clinica. I dettagli sulla prima retina artificiale liquida sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Nanotechnology.
