L’ingegneria tissutale e la terapia cellulare endoteliale stanno emergendo come strategie innovative per ripristinare la trasparenza corneale senza ricorrere a tessuti provenienti da donatori terzi.
Ingegneria tissutale: verso cornee biofabbriche
Negli ultimi anni, la ricerca scientifica sta sviluppando prospettive e tecnologie innovative che integrano approcci cellulari, biomateriali avanzati (es. collagene ricombinante, idrogel avanzati e matrici polimeriche) e tecniche di biostampa 3D (personalizzabili):
- l’ingegneria tissutale sta sviluppando cornee biofabbricate e altre strutture tridimensionali ingegnerizzate progettate per simulare la struttura e le proprietà di elementi dell’organismo umano (cosiddetti scaffold biometrici, dall’inglese scaffold = impalcatura), capaci di supportare la rigenerazione del tessuto danneggiato o di sostituirlo;
- la biostampa 3D, sebbene ancora in fase sperimentale, potrebbe avere un notevole potenziale per la possibilità di creare strutture corneali personalizzate, con geometrie e proprietà ottiche adattate al singolo paziente.
L’obiettivo è creare sostituti corneali biocompatibili, capaci di integrare cellule del paziente o di fungere da sostegno per la rigenerazione del tessuto.
Queste strategie bioingegneristiche abbinano alla tecnica della progettazione e fabbricazione la pianificazione delle priorità e del come e quando investire risorse per raggiungere risultati efficienti, sostenibili e competitivi nel lungo periodo.
Risultati interessanti che, pur ancora in fase sperimentale e con ampi margini di miglioramento, potrebbero auspicabilmente ampliare l’accesso alle terapie rigenerative anche a ulteriori specifiche e particolari esigenze dell’occhio, come nel caso dell’aniridia, e superare i limiti del trapianto tradizionale, riducendo anche la dipendenza dai donatori e il rischio di rigetto, che al momento risultano essere alcuni degli ostacoli più problematici nell’ambito dei trapianti tissutali.
Terapia cellulare: una possibile opzione da valutare rispetto al trapianto?
Uno degli approcci più avanzati prevede l’espansione in vitro di cellule endoteliali corneali, ottenute da un donatore o da colture in laboratorio, e la loro successiva iniezione nella camera anteriore del paziente.
Le cellule impiantate sono funzionali, cioè cellule specializzate, derivate dal differenziamento di cellule staminali e che perdono la capacità di proliferare in cambio della capacità di concentrarsi su compiti specifici e vitali per l’organismo.
Una volta distribuite sulla superficie posteriore danneggiata della cornea, le cellule dovrebbero essere in grado di aderire, proliferare e ripristinare la funzione di barriera e di pompa dell’endotelio.
L’impiego di cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) risultano molto promettenti perché:
- non presentano i dilemmi etici legati alla distruzione di embrioni per ottenere cellule staminali embrionali (hESC);
- sono indotte a differenziarsi in diversi tipi di cellule corneali, permettendo la riparazione strutturale della cornea;
- essendo riprogrammate in laboratorio da cellule adulte (es. della pelle o del sangue) del paziente stesso (cosiddette autologhe, o di donatori HLA-compatibili, cioè con compatibilità dei marcatori genetici che regolano la risposta immunitaria) per tornare a uno stato embrionale (da qui il nome di cellule pluripotenti), riducono il rischio di rigetto, eliminando la necessità di assumere immunosoppressori a lungo termine (sono quindi cellule non immunogeniche);
- potrebbero rappresentare una fonte ad alto valore aggiunto con ottime potenziali capacità rigenerative, benché si debba comunque sempre considerare attentamente che, ad esempio, nel caso di occhio con aniridia, la capacità rigenerativa delle cellule limbari è tendenzialmente scarsa a causa di questa mutazione genetica rara.
In merito, ad esempio, un team della Osaka University (Giappone) ha eseguito nel 2019 i primi quattro trapianti al mondo di “foglietti” di cellule epiteliali corneali derivate da iPSC, conseguendo miglioramenti significativi della vista in pazienti (nessuno con aniridia) con carenza di cellule staminali limbari (cosiddetto LSCD), senza gravi complicanze o rigetti dopo due anni: questa tecnica, che consiste nella rimozione del tessuto danneggiato e la sutura del tessuto sostitutivo agli strati inferiori, ha quindi posto le basi per ulteriori sperimentazioni in materia.
Studi molto recenti (dal 2024 tra Giappone, USA, Gran Bretagna e i cui test sono stati realizzati sempre su un campione assai esiguo di individui con aniridia) descrivono ulteriori progressi significativi nella coltura, stabilizzazione e somministrazione di cellule endoteliali, con risultati clinici preliminari incoraggianti in termini di sicurezza della terapia, di recupero della trasparenza, di riduzione dell’edema corneale e di miglioramento dell’acuità visiva, con tempi di recupero più rapidi rispetto al trapianto tradizionale.
Nonostante le grandi aspettative, l’uso delle iPSC è tuttora in fase di perfezionamento per garantire la totale sicurezza a lungo termine ed evitare il rischio della formazione di tumori da parte di cellule non differenziate.
Questa strategia, se confermata su larga scala e, per quanto di nostro primario interesse, ampliata anche a campioni di soggetti con aniridia, potrebbe offrire l’opportunità (sempre valutata con le dovute precauzioni e relativamente alla capacità reagente dei tessuti dei singoli individui) di ridurre sensibilmente la necessità di tessuti donatori, semplificando l’intervento chirurgico.
Bisogna comunque sempre tenere in considerazione che la buona riuscita di questa operazione dipende sostanzialmente dalla capacità reagente dei tessuti del singolo occhio e dal fatto che ogni occhio rappresenta un caso a sé stante, le cui risultanze sono molto complesse da prevedere e anticipare.
Conclusioni
L’opacità corneale rimane una sfida clinica rilevante, però, nel campione valutato preso in considerazione (ancora privo di significativi numeri di pazienti con aniridia ma, prevalentemente, con altre patologie corneali), i progressi nella diagnosi e nelle tecniche di conservazione e ripristino di una cornea funzionale hanno migliorato l’assistenza medica e la cura dei pazienti.
Le terapie rigenerative rappresentano una promettente evoluzione del trattamento, con il potenziale di rivoluzionare l’approccio alla cura delle patologie corneali nei prossimi anni, per quanto ci sia ancora molta strada da fare sotto il profilo di test clinici, sperimentazione e monitoraggio post-terapeutico.
Risulta chiaro, quindi, come le terapie per l’opacità corneale stiano vivendo una fase di profonda trasformazione.
Accanto ai trattamenti consolidati – farmacologici, laser e chirurgici – stanno infatti emergendo approcci rigenerativi che mirano non solo a sostituire il tessuto danneggiato, ma a stimolare la cornea a rinnovarsi.
Sotto questo profilo, l’ingegneria tissutale e la terapia cellulare endoteliale rappresentano le innovazioni futuribili ed eligibili più promettenti, con la prospettiva di una reale possibilità di rivoluzionare la gestione delle patologie corneali (anche laddove influenzate da malattie genetiche rare come l’aniridia) e la qualità di vita dei soggetti che ne sono affetti.
Sebbene molte di queste tecniche siano ancora in fase sperimentale, i risultati preliminari indicano un futuro in cui il ripristino della trasparenza corneale potrebbe avvenire con procedure meno invasive, più accessibili e più sostenibili rispetto a quelle attuali del trapianto tradizionale.
La gestione precoce dei sintomi e la protezione della superficie oculare, almeno al momento, restano comunque fondamentali per preservare il più possibile la trasparenza corneale e per rallentare la progressione dell’opacizzazione, soprattutto nei soggetti con aniridia.
Infatti, essi spesso presentano un epitelio soggetto a erosioni ricorrenti e neo-vascolarizzazione, a causa di un deficit strutturale e funzionale del limbus (posto tra cornea e sclera), che ospita le cellule staminali epiteliali corneali, necessarie al nutrimento e alla rigenerazione della superficie dell’occhio, al fine di preservarne la trasparenza.
Conseguentemente, rispetto alle opacità corneali dovute a traumi, infezioni o distrofie isolate, trattamenti farmacologici e tecniche chirurgiche potrebbero ottenere un effetto limitato nel tempo o non soddisfacente per il paziente, poiché agiscono sui sintomi o sulle opacità senza, però, “correggere” la mutazione genetica alla base del problema biologico (come potrebbero fare invece in futuro l’ingegneria tissutale e le tecniche cellulari se combinate correttamente e sulla base di evidenze scientifiche consolidate), mentre il trapianto di cornea tradizionale presenta criticità, proprio perché l’instabilità epiteliale e la neo-vascolarizzazione aumentano il rischio di rigetto e riducono la sopravvivenza del lembo trapiantato.
Commenti recenti