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La ricerca sulle cellule staminali offre nuove speranze di ripristinare la vista

Il numero di individui che perdono la vista a causa della degenerazione retinica allo stadio terminale è in costante aumento e attualmente non può essere invertito. Tuttavia, la ricerca pionieristica che utilizza la tecnologia delle cellule staminali offre una luce alla fine del tunnel.

[Primo piano degli occhi]

La degenerazione retinica allo stadio terminale comprende condizioni quali la degenerazione maculare senile e la retinite pigmentosa. È la causa più comune di perdita della vista irreversibile e cecità negli anziani.

In questi tipi di condizioni, la vista peggiora gradualmente man mano che lo strato nucleare delle cellule fotorecettrici sensibili alla luce negli occhi viene degradato.

Mentre la popolazione degli Stati Uniti inizia a vivere più a lungo, la prevalenza della degenerazione retinica aumenta lentamente.

Ad esempio, il numero di individui colpiti da degenerazione maculare legata all’età tra il 2000-2010 è salito da 1,75 milioni a 2,07 milioni.

Sebbene la degenerazione dello strato retinico esterno non possa essere invertita, una potenziale strategia che potrebbe eventualmente aiutare a ripristinare la vista è la sostituzione cellulare.

Tessuto retinico derivato da cellule staminali

La tecnologia di sostituzione delle cellule è agli inizi ma mostra una reale promessa. Un gruppo di scienziati del Centro RIKEN per la biologia dello sviluppo in Giappone, guidato da Masayo Takahashi e Michiko Mandai, è fortemente coinvolto in questo innovativo campo di studi.

In una ricerca precedente, i ricercatori hanno trapiantato tessuti retinici derivati ​​da cellule staminali in animali con degenerazione retinica allo stadio terminale. Hanno scoperto che questo tessuto poteva essere costretto a formare strati nucleari esterni strutturati che includevano fotorecettori maturi.

Mentre questo ha segnato un enorme passo avanti, i ricercatori non hanno dimostrato se il trapianto di cellule potesse ripristinare la vista. Il loro ultimo studio si proponeva di colmare questa lacuna nello studio.

La prima fase della ricerca prevedeva la riprogrammazione delle cellule della pelle di topo adulto per comportarsi in modo simile alle cellule staminali embrionali. Questi tipi di cellule sono chiamate cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Successivamente, le iPSC sono state convertite in tessuto retinico.

Una volta che le iPSC sono state impiantate in topi con degenerazione retinica allo stadio terminale, hanno sviluppato e formato fotorecettori. A loro volta, questi fotorecettori contattarono direttamente le cellule vicine all’interno della retina.

“Abbiamo mostrato la creazione di sinapsi dell’oste-innesto in modo diretto e confermativo, nessuno ha mai mostrato cellule retiniche derivate da cellule staminali derivate che rispondessero alla luce in un approccio diretto come presentato in questo studio, e abbiamo raccolto dati per sostenere che il il segnale viene trasmesso alle cellule ospiti che inviano segnali al cervello. “

Michiko Mandai

Test per visione restaurata

Per verificare se la visione degli animali fosse stata ripristinata, i ricercatori hanno posizionato i topi in gabbie composte da due stanze. Il pavimento di una delle stanze era elettrificato in punti casuali nel tempo. Prima di ogni scossa elettrica, la squadra ha fatto lampeggiare una spia. Per evitare lo shock, il mouse doveva vedere la luce lampeggiare e spostarsi nella stanza adiacente.

Andando oltre le aspettative, la procedura è riuscita a ripristinare la vista in quasi la metà dei topi con degenerazione retinica allo stadio terminale. Tale successo significativo è dovuto alla scelta delle cellule da parte dei ricercatori. Il lavoro precedente ha utilizzato le cellule retiniche piuttosto che il tessuto retinico differenziale utilizzato in questo studio. Takahashi spiega:

“I fotorecettori nella struttura 3-D possono svilupparsi per formare una morfologia più matura e organizzata, e quindi possono rispondere meglio alla luce. Dai nostri dati, la retina post-trapianto può rispondere alla luce già a 1 mese nei topi, ma dal momento che il la retina umana richiede più tempo per maturare, potrebbero essere necessari 5-6 mesi perché la retina trapiantata inizi a reagire alla luce. “

Takahashi e colleghi stanno ora estendendo le loro indagini per rendere questi risultati più applicabili ai pazienti. Stanno già studiando se il tessuto retinico derivato da iPSC umano possa ripristinare la funzione visiva negli animali con degenerazione retinica allo stadio terminale.

C’è ancora molto lavoro da fare, come Takahashi è ben consapevole: “È ancora una terapia in fase di sviluppo, e non ci si può aspettare di ripristinare la visione pratica al momento. Partiremo dalla fase di vedere una figura leggera o grande , ma spero di ripristinare una visione più sostanziale in futuro. “

Mentre il team continua a testare nuove vie per il tessuto retinico derivato da iPSC, la capacità di ripristinare la vista perse pollici più vicino.

Scopri come gli scienziati hanno restaurato parti chiave della visione in topi ciechi per la prima volta.

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