HomeSaluteLa terapia genica ripristina la vista nei topi ciechi

La terapia genica ripristina la vista nei topi ciechi

Immagine, virus adeno-associati (AAV) progettati per colpire specifiche cellule nella retina possono essere iniettati direttamente nel vitreo dell’occhio per fornire geni più precisamente di quelli che possono essere fatti con AAV wild type, che devono essere iniettati direttamente sotto la retina. I neuroscienziati della UC Berkeley hanno assunto AAV mirati alle cellule gangliari, li hanno caricati con un gene per l’opsina verde e hanno reso le cellule gangliari normalmente cieche sensibili alla luce. Credito: John Flannery, UC Berkeley.

Era sorprendentemente semplice’. All’Università della California, Berkeley, gli scienziati , utilizzando la terapia genica, hanno inserito un gene per un recettore chiamato opsina verde negli occhi dei topi ciechi e, un mese dopo, i topi navigavano attorno agli ostacoli con la stessa facilità dei topi senza problemi di vista. 

I ricercatori dicono che, in meno di tre anni, la terapia genica – erogata attraverso un virus inattivato – potrebbe essere provata negli esseri umani che hanno perso la vista a causa della degenerazione retinica, restituendo loro una visione sufficiente per muoversi e potenzialmente ripristinare la loro capacità di leggere o guardare video.

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“Inseriresti questo virus nell’occhio di una persona e, un paio di mesi dopo, vedrebbero qualcosa”, ha detto Ehud Isacoff, un Professore universitario dedlla Berkeley di biologia molecolare e cellulare e Direttore dell’istituto di neuroscienze Helen Wills. “Nelle  malattie neurodegenerative della retina, spesso si cerca di fermare o rallentare un’ulteriore degenerazione, ma qualcosa che ripristina un’immagine in pochi mesi – è una cosa incredibile a cui pensare”.

Circa 170 milioni di persone in tutto il mondo vivono con degenerazione maculare legata all’età che colpisce una persona su 10 oltre i 55 anni, mentre 1,7 milioni di persone in tutto il mondo hanno la forma più comune di cecità ereditaria, la retinite pigmentosa che in genere lascia le persone cieche già all’età di 40.

Attualmente, le opzioni per tali pazienti sono limitate a un impianto elettronico per gli occhi collegato a una videocamera che si trova su un paio di occhiali: una configurazione scomoda, invasiva e costosa che produce un’immagine sulla retina che è equivalente, attualmente, a poche centinaia pixel. La visione normale e nitida coinvolge milioni di pixel.

Anche la correzione del difetto genetico responsabile della degenerazione retinica non è semplice, perché ci sono più di 250 diverse mutazioni genetiche responsabili della sola retinite pigmentosa. Circa il 90% di queste mutazioni uccide le cellule dei fotorecettori della retina e i coni, per la percezione del colore diurno. Ma la degenerazione retinica in genere risparmia altri strati di cellule retiniche, comprese le cellule gangliari bipolari e retiniche che possono rimanere in buona salute, anche se insensibili alla luce, per decenni dopo che le persone diventano totalmente cieche.

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Nei loro studi sui topi, il team di UC Berkeley è riuscito a rendere sensibile il 90% delle cellule gangliari.

Isacoff, Flannery e i loro colleghi UC Berkeley hanno riferirito il loro successo in un articolo apparso online il 15 marzo su Nature Communications.

Con l'inserimento di un singolo gene, i topi ciechi recuperano la vista
Schema di un setup in cui i topi sono stati addestrati a rispondere ai pattern su iPad invece che a LED molto più luminosi. Dopo che i topi addestrati sono diventati ciechi da una malattia ereditaria della retina, sono stati trattati con una terapia genica che ha ripristinato una vista sufficiente per consentire loro di rispondere ai modelli sugli iPad quasi come prima che diventassero ciechi. Credito: John Flannery e Ehud Isacoff, UC Berkeley

“Avresti potuto farlo 20 anni fa”

Per invertire la cecità in questi topi, i ricercatori hanno progettato un virus mirato alle cellule gangliari della retina e l’hanno caricato con il gene per un recettore sensibile alla luce, l’opsina verde (con lunghezza d’onda media) del cono. Normalmente, questa opsina è espressa solo dalle cellule dei fotoricettori dei coni e li rende sensibili alla luce verde-gialla. Quando iniettato nell’occhio, il virus ha trasportato il gene nelle cellule ganglionari retiniche, che normalmente sono insensibili alla luce e le ha rese sensibili alla luce e in grado di inviare segnali al cervello interpretati come vista.

Nei topi, i ricercatori sono stati in grado di fornire le opsine alla maggior parte delle cellule gangliari nella retina. Per trattare gli esseri umani, avrebbero bisogno di iniettare molte più particelle virali perché l’occhio umano contiene migliaia di volte più cellule ganglionari rispetto all’occhio del topo. Ma il team di UC Berkeley ha sviluppato i mezzi per migliorare la trasmissione virale e spera di inserire il nuovo sensore di luce in una percentuale altrettanto elevata di cellule ganglionari, una quantità equivalente ai numeri di pixel molto alti in una fotocamera.

Isacoff e Flannery si sono imbattuti in questa semplice soluzione dopo più di un decennio di tentativi di schemi più complicati. 

Per catturare l’alta sensibilità della visione naturale, Isacoff e Flannery si sono rivolti alle opsine del recettore della luce delle cellule dei fotorecettori. Usando un virus adeno-associato (AAV) che infetta naturalmente le cellule gangliari, Flannery e Isacoff hanno consegnato con successo il gene per una opsina retinica nel genoma delle cellule ganglionari retiniche. I topi precedentemente ciechi hanno acquisito una visione durata una vita.

“Il funzionamento di questo sistema è davvero soddisfacente, in parte perché è anche molto semplice“, ha affermato Isacoff. “Ironicamente, avresti potuto farlo 20 anni fa”

Isacoff e Flannery stanno raccogliendo fondi per portare la terapia genica in un trial umano entro tre anni. Sistemi di consegna dell’AAV simili sono stati approvati dalla FDA per le malattie degli occhi in persone con condizioni degenerative della retina e che non hanno alternative mediche.

Con l'inserimento di un singolo gene, i topi ciechi recuperano la vista
Le linee arancioni tracciano il movimento dei topi durante il primo minuto dopo che sono stati messi in una strana gabbia. I topi ciechi (in alto) si mantengono prudentemente agli angoli e ai lati, mentre i topi trattati (al centro) esplorano la gabbia quasi prontamente come i normali topi avvistati (in basso). Credito: Ehud Isacoff e John Flannery

Il team di UC Berkeley è ora al lavoro per testare le variazioni sul tema che potrebbero ripristinare la visione dei colori e aumentare ulteriormente l’acutezza e l’adattamento.

Fonte, Nature

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