Cellule staminali per il ripristino della vista

Le cellule staminali per il recupero della vista rappresentano un settore di ricerca molto attivo. Queste cellule uniche hanno la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula dell’organismo e potrebbero quindi sostituire quelle mancanti a causa di lesioni o malattie. L’isolamento di cellule staminali contenenti cellule oculari potrebbe offrire una cura ai pazienti affetti da patologie degenerative dell’occhio. Per tali pazienti, un unico trattamento potrebbe arrestare la progressione della malattia o addirittura ripristinare la vista. La terapia con cellule staminali per le patologie oculari è attualmente oggetto di studi clinici. La terapia con cellule staminali è considerata una terapia promettente che potrebbe diventare disponibile per i pazienti nei prossimi 5-10 anni. Tutte le persone affette da una patologia oculare dovrebbero essere informate riguardo alla nuova opzione terapeutica a loro disposizione. È inoltre importante discutere con l’oculista le possibilità di miglioramento delle condizioni del paziente attraverso la terapia con cellule staminali.

Le cellule staminali sono definite come cellule in grado di crescere, riprodursi e differenziarsi in diversi tipi cellulari. Le cellule ES (cellule staminali embrionali) derivano da un embrione di pochi giorni e hanno la capacità di svilupparsi in tutti i tipi di cellule del corpo; sono dette pluripotenti. Anche le cellule staminali adulte possiedono alcune delle proprietà delle cellule staminali, ma possono essere considerate come cellule precursori di altre cellule. Le cellule staminali adulte ematopoietiche danno origine a tutte le cellule del sangue, ma a nessun altro tipo di cellula. Anche le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) possono dare origine praticamente a qualsiasi tipo di cellula e vengono prodotte convertendo cellule adulte mature in uno stato simile a quello delle cellule staminali, applicando loro determinate sostanze chimiche. Questo “inganna” la cellula matura facendola tornare a uno stato pre-embrionale (simile a quello di un ovulo fecondato prima della prima divisione cellulare), consentendole di diventare a sua volta pluripotente come le cellule ES. Le iPS si comportano in modo quasi identico alle cellule ES e rappresentano una fonte praticamente illimitata di cellule staminali pluripotenti specifiche per il paziente. Esistono numerose preoccupazioni etiche relative alla produzione di cellule ES e iPS, poiché richiedono l’utilizzo di embrioni fecondati.

Definizione e informazioni sulle cellule staminali

Le cellule staminali possono essere descritte come cellule “in bianco” da cui è costruito l’intero corpo. La maggior parte delle cellule differenziate o specializzate nel nostro corpo ha assunto un tipo specifico con una propria funzione, come le cellule del cuore, della pelle, dei capelli o del fegato. Tuttavia, nel corso della vita e in determinati siti all’interno del nostro corpo esistono piccole popolazioni di progenitori indifferenziati in grado di autorinnovarsi e anche di differenziarsi in tipi cellulari discendenti più specializzati; queste sono denominate cellule staminali. La popolazione di cellule staminali adulte è la principale responsabile del mantenimento continuo di un determinato tessuto — che si tratti di sangue, pelle, intestino ecc. — dove avviene un ricambio costante. Poiché queste cellule non comprendono tutte le principali linee cellulari presenti in un organismo, sono solitamente piuttosto limitate nelle altre forme in cui possono trasformarsi.

Esistono anche cellule staminali presenti negli embrioni. Nelle primissime fasi dello sviluppo, quando non si è ancora formato alcun tipo cellulare specializzato, esistono molti tipi di progenitori non specializzati che potrebbero dare origine a tutti i principali tessuti all’interno di un corpo. Le cellule staminali embrionali (ES) provengono da pre-embrioni a quattro giorni dalla fecondazione; questo pre-embrione contiene circa cento singole unità cellulari note scientificamente come blastomeri. Le questioni etiche riguardano l’uso umano ma non lo sviluppo animale: ad esempio, il maiale sarebbe adatto alla maggior parte degli studi condotti su tali linee, mentre le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) derivano da tessuti somatici adulti geneticamente riprogrammati per riportarli a uno stato simile a quello delle cellule ES, consentendo la pluripotenza tramite specifici fattori di riprogrammazione introdotti sia mediante trasduzione virale sia con metodi non virali, quali la trasfezione plasmidica o l’introduzione di RNA sintetico, aggirando così qualsiasi preoccupazione etica legata all’uso degli embrioni..

Terapia con cellule staminali per le malattie oculari

Le cellule staminali potrebbero essere in grado di curare alcune malattie dell’occhio. Molte patologie che danneggiano l’occhio causano la morte di determinati tipi di cellule, il che porta alla perdita della vista. Se le cellule staminali potessero sostituire le cellule mancanti, la vista potrebbe essere ripristinata. Un modo per farlo consiste nell’iniettare le cellule staminali direttamente nell’occhio malato; tuttavia, esiste anche la possibilità di iniettarle nel sistema vascolare, rendendo più facile il trattamento delle patologie che interessano entrambi gli occhi. L’iniezione di cellule staminali nell’occhio sembra l’opzione migliore per ripristinare la vista, poiché le cellule appena introdotte non dovrebbero migrare per lunghe distanze, ma dovrebbero semplicemente essere posizionate in prossimità dell’area danneggiata, dove potrebbero poi essere stimolate a sopravvivere, proliferare e connettersi con altre cellule oculari esistenti. Per le malattie sistemiche che colpiscono entrambi gli occhi (come la degenerazione retinica), l’iniezione endovenosa di cellule staminali sembra più allettante poiché consentirebbe l’insediamento in entrambi gli occhi, ma non è ancora noto se questo approccio funzionerà per le patologie oculari.

Quali malattie oculari potrebbero essere trattate?

In alcuni casi le cellule staminali possono restituire la vista; esaminiamo queste condizioni in modo chiaro e semplice, senza ricorrere a termini tecnici complicati. Le malattie derivanti dalla perdita o dal danneggiamento delle cellule sono solitamente candidate più adatte rispetto a quelle causate da un malfunzionamento cellulare. Alcune possibili patologie candidate per l’uso di cellule staminali per la rigenerazione retinica sono la degenerazione maculare senile e la retinite pigmentosa, i traumi retinici, la cataratta, i danni alla cornea e le degenerazioni del nervo ottico. Sono inoltre in corso studi sugli effetti dell’ictus e della fototossicità causata da farmaci come il talco epiretinico e il metanolo per via endovenosa. Gli studi clinici sull’uomo sono ancora in fase molto iniziale e hanno coinvolto solo pazienti non vedenti o quasi non vedenti. La speranza è che venga dimostrata la sicurezza della terapia, senza effetti avversi significativi, e che si osservi magari qualche segnale di efficacia terapeutica prima di passare a gruppi più ampi che rappresentino stadi più precoci della malattia.

I pazienti affetti da retinite pigmentosa e degenerazione maculare senile possono recuperare la vista tramite la terapia con cellule staminali, mediante l’impianto diretto delle cellule nelle aree danneggiate della retina. Entrambe le patologie retiniche comportano la perdita dei fotorecettori e delle cellule dell’epitelio pigmentato retinico (RPE). Le ricerche cliniche più avanzate riguardano le cellule RPE allogeniche derivate da cellule staminali embrionali umane; questa terapia presenta tuttavia un limite, ovvero che le cellule trapiantate potrebbero subire un rigetto immunitario anche in assenza di incompatibilità di istocompatibilità e nonostante la somministrazione di immunosoppressori al paziente. I risultati clinici hanno tuttavia dimostrato la sicurezza e la tollerabilità delle cellule RPE derivate da hESC nella degenerazione maculare senile e nella distrofia maculare di Stargardt.

Quali sono le ricerche e gli studi clinici in corso?

Sono in corso studi clinici per valutare la sicurezza e la potenziale efficacia della terapia a base di cellule staminali nell’occhio. La maggior parte degli studi utilizza cellule autologhe derivate dal paziente stesso, tra cui vari tipi di cellule staminali adulte e cellule staminali pluripotenti indotte, somministrate tramite iniezione o impianto per la degenerazione retinica (terapia con cellule staminali per la degenerazione maculare), cellule staminali per la riparazione della cornea e traumi del nervo ottico. Sono stati avviati alcuni studi in fase iniziale con prodotti a base di cellule staminali embrionali allogeniche. Nonostante i limiti, i primi studi hanno fornito alcuni risultati incoraggianti. La prima preoccupazione è sempre la sicurezza: gli studi di fase I completati che hanno utilizzato patch allogeniche di epitelio pigmentato retinico (EPR) non hanno finora rivelato gravi problemi di sicurezza; è stato inoltre riportato un lieve beneficio. Nei lavori di ricerca e nelle prime esperienze cliniche, il miglioramento della vista era dovuto principalmente alle funzioni dell’EPR piuttosto che alla sostituzione dei fotorecettori. Sono in fase di preparazione studi di fase II per questi impianti. Gli studi in corso sulle cellule progenitrici retiniche autologhe in pazienti affetti da retinite pigmentosa suggeriscono sicurezza ma un’efficacia non ancora confermata.

Quali sono i benefici e i rischi?

Le cellule staminali possono potenzialmente ripristinare la vista sostituendo i fotorecettori persi o danneggiati o altre cellule oculari, oltre a rallentare la progressione delle malattie oculari degenerative. Tuttavia, qualsiasi procedura con cellule staminali comporta determinati rischi. Esistono rischi chirurgici generali, come emorragie e infezioni, oltre ad alcuni rischi specifici, quali una reazione immunitaria contro le cellule impiantate; potrebbe svilupparsi un tumore oppure il tessuto di nuova generazione potrebbe integrarsi in una sede diversa da quella prevista. Questi problemi potrebbero verificarsi se le cellule provengono da un’altra persona o da un organismo che non sia un topo o una scimmia, ma piuttosto un maiale. Tuttavia, un’attenta selezione o la modificazione genetica delle cellule staminali può aiutare a prevenire tali complicazioni. I risultati delle prime sperimentazioni cliniche indicano che i tentativi di trapianto di cellule staminali adulte sono generalmente sicuri e che i pazienti sembrano recuperare una certa capacità visiva, in misura maggiore per le persone affette da malattia di Stargardt in stadio avanzato, -degenere maculare legata all’età o di retinite pigmentosa rispetto a chi si trova in stadi più precoci di queste malattie. Gli studi clinici in corso valutano la sicurezza e l’efficacia dell’epitelio pigmentato retinico trapiantato per diverse degenerazioni retiniche, di altri tipi di cellule per la retinite pigmentosa, nonché delle cellule staminali adulte per la riparazione della cornea.

Quali sono le considerazioni pratiche per i pazienti?

Attualmente, la tanto attesa promessa delle cellule staminali non si è ancora concretizzata, ma è opportuno riflettere su ciò che la terapia con cellule staminali potrebbe offrire ai pazienti affetti da patologie oculari. Potrebbe non portare a una cura, ma almeno offre speranza e la possibilità di un miglioramento della vista. I pazienti che desiderano sottoporsi al trattamento dovrebbero consultare un medico esperto nel settore, in grado di metterli in contatto con le risorse appropriate. In questa fase dello sviluppo delle cellule staminali, è la promessa della scienza e del progresso terapeutico, piuttosto che un prodotto specifico, che i pazienti — in particolare quelli affetti da patologie retiniche — dovrebbero tenere d’occhio. Poiché sono disponibili così tanti trattamenti diversi, essi sono quindi incoraggiati a prendere in considerazione la partecipazione a queste sperimentazioni cliniche, se opportuno. Le terapie sperimentali potrebbero diventare disponibili prima dei trattamenti convenzionali o essere offerte a costi inferiori; tuttavia, sarà necessario un follow-up completo, specialmente quando si tratta di interventi chirurgici.

A tempo debito, il processo di approvazione normativa dovrebbe garantire la disponibilità del prodotto in tutti i principali centri di cura. Tuttavia, i trattamenti con cellule staminali oculari rimarranno relativamente costosi, poiché i trattamenti con iPSC specifici per ciascun paziente richiederanno la messa a punto di un costoso processo di produzione e distribuzione.

Prospettive future

Nel breve termine, le terapie basate sulle cellule staminali oculari continueranno probabilmente a essere valutate nell’ambito di piccoli studi clinici volti principalmente a valutarne la sicurezza o la mancanza di essa. Nell’ambito dei moderni quadri normativi, tali studi su piccola scala potrebbero persino essere condotti su pazienti che presentano un rischio elevato di cecità. In questo ambito esiste un margine di manovra etico, poiché le speranze di un intervento efficace con qualsiasi altro mezzo sono minime; tuttavia, i nuovi trattamenti devono comunque essere utilizzati con cautela. Le migliori prospettive riguardano le malattie degenerative legate all’invecchiamento che presentano una componente autoimmune, come la terapia con cellule staminali per la degenerazione maculare. Gli studi nelle fasi iniziali potrebbero valutare la fattibilità di sostituire l’epitelio pigmentato retinico mancante, essenziale per la sopravvivenza e la funzione dei fotorecettori. Gli innesti devono essere non immunogenici e integrarsi correttamente nei tessuti dell’ospite; ciò vale per l’intero occhio.

Poiché i protocolli di produzione richiesti per la terapia con cellule staminali sono complessi ma fattibili, e poiché le strutture specializzate sono relativamente poche, il costo di tali procedure è elevato. Tuttavia, un uso diagnostico più diffuso delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) potrebbe ridurre i costi consentendo agli ospedali di creare le proprie banche di cellule. Le considerazioni pratiche potrebbero essere affrontate attraverso la creazione di dispositivi impiantabili per il segmento anteriore dell’occhio, evitando così la risposta immunitaria innata. A lungo termine, i progressi della tecnologia iPS hanno il potenziale per determinare un cambiamento di paradigma nella terapia oculare. Strategie sicure ed efficaci per la generazione di tessuti tridimensionali complessi potrebbero fornire tessuti umani fisiologicamente rilevanti — altrimenti difficili da ottenere — per la sperimentazione preclinica dei farmaci, convalidando così queste direzioni terapeutiche nell’occhio che possono orientare la ricerca su altri organi e portare all’ingegneria tissutale specifica per il paziente, alla generazione di organi ipoimmunogenici e a una migliore comprensione dei meccanismi patologici.

Conclusione

La prospettiva dell’applicazione del ripristino della vista con cellule staminali ispira sia pensieri di speranza che vane illusioni. I progressi scientifici potrebbero offrire le prime opportunità per l’applicazione del ripristino della vista con cellule staminali in pazienti affetti da degenerazioni retiniche e altre patologie oculari. Tuttavia, la natura complessa delle cellule staminali, il loro ruolo nel corpo umano e i risultati della loro applicazione richiedono anche cautela. Le possibilità di ripristinare la vista umana che prevedono l’uso delle cellule staminali possono offrire un’opportunità per recuperare la vista e rallentare la progressione della malattia, ma comportano anche dei rischi per il paziente. Man mano che si compiono progressi scientifici nell’applicazione delle cellule staminali per il ripristino della vista, può essere di grande valore per il paziente informarsi sulle possibilità che potrebbero emergere nel prossimo futuro grazie all’applicazione delle cellule staminali per la rigenerazione retinica e per altre patologie oculari. Come per altri trattamenti che prevedono l’applicazione del ripristino della vista con cellule staminali in pazienti affetti da degenerazioni retiniche e altre patologie oculari, l’uso delle cellule staminali può comportare dei rischi per il paziente, cellule staminali per la rigenerazione retinica tra cui il rigetto immunitario, la formazione di tumori e il mancato funzionamento corretto delle cellule all’interno del corpo umano.

Domande frequenti

Quali tipi di cellule staminali vengono utilizzate nella ricerca oftalmologica?

Esistono diversi tipi di cellule staminali che possono essere utilizzate per lo sviluppo di terapie per gli occhi. Le prime cellule staminali utili sviluppate per la terapia delle malattie oculari erano chiamate cellule staminali embrionali. Queste cellule possono svilupparsi in quasi tutti i tipi di cellule presenti nel corpo umano, poiché sono tra i primi tipi di cellule che si sviluppano nell’organismo. I ricercatori che studiano potenziali nuove terapie per il trattamento delle malattie oculari stanno conducendo esperimenti con le cellule staminali. Per condurre i propri esperimenti, ottengono queste cellule dagli embrioni (fase di sviluppo umano nell’utero prima della nascita). Possono anche ottenere cellule staminali da adulti da utilizzare in terapie sperimentali (ribadiamo che un trattamento sperimentale non è necessariamente una terapia comprovata, ma piuttosto un trattamento ancora in fase di sperimentazione nell’ambito di studi clinici). Nel nostro corpo sono presenti cellule staminali, tra cui: - le cellule del midollo osseo (dove vengono prodotte le cellule del sangue) - il sangue che scorre in tutto il corpo (il sangue è costituito da cellule che circolano nell’organismo) I ricercatori hanno inoltre sviluppato un altro tipo di cellula staminale nota come cellula staminale pluripotente indotta, o iPSC in breve. Queste cellule possono essere ottenute dagli scienziati riprogrammando cellule adulte affinché diventino cellule staminali, agendo così allo stesso modo dell’altro tipo di cellule menzionato nella frase precedente.

Quali malattie oculari potrebbero essere potenzialmente trattate con le cellule staminali?

Terapia con cellule staminali per le malattie oculari La terapia con cellule staminali si è affermata come una nuova tecnica promettente nel campo della cura degli occhi e del trattamento di una varietà di malattie oculari. Molte malattie oculari insorgono a causa della perdita di determinati tipi di cellule nella retina o nell’occhio. Pertanto, la maggior parte delle malattie oculari è oggetto di studio da parte di professionisti della cura degli occhi e ricercatori nell’ambito di vari progetti di ricerca sulle cellule staminali per le malattie oculari attualmente in corso. Altre patologie oggetto di ricerca con l’ausilio della terapia con cellule staminali includono la cornea, i danni al nervo ottico, i danni alla retina e anche la cecità indotta da traumi. In molti casi, il denominatore comune di queste patologie è la perdita di cellule e, pertanto, esse possono potenzialmente essere trattate con la terapia con cellule staminali. Ad esempio, sostituendo le cellule dell’EPI (epitelio pigmentato retinico) perse con cellule derivate da cellule staminali, si fornirebbero così i nutrienti necessari e il supporto fisico ai fotorecettori sani rimanenti nell’occhio di un paziente affetto da AMD, il che potrebbe potenzialmente portare al recupero della vista. Tutti gli studi attualmente in corso sono ancora in fase sperimentale, ma i risultati sono molto incoraggianti e alimentano grandi speranze per la creazione di una nuova forma di trattamento per una moltitudine di malattie oculari.

Quali sono i benefici e i rischi della terapia con cellule staminali per le malattie oculari?

Il potenziale vantaggio di questa terapia è che ha la capacità di guarire e ripristinare i tessuti danneggiati e di sostituire le cellule che il corpo non è in grado di rigenerare autonomamente. Ciò potrebbe significare che, per quelle persone che hanno subito gravi danni alle cellule retiniche, la progressione della malattia potrebbe essere rallentata o, in una certa misura, invertita. Potrebbe inoltre proteggere le cellule rimanenti che non sono state danneggiate, nonché l’ambiente oculare nel suo complesso. Per quanto riguarda i rischi della terapia con cellule staminali, va ricordato che, come per molte altre forme di terapia medica, esiste il rischio di infezione, nonché il rischio di emorragia che potrebbe verificarsi a seguito della terapia. Va inoltre sottolineato che esiste il rischio che le cellule trapiantate negli occhi non si integrino correttamente nei tessuti oculari. Esiste inoltre il rischio che le cellule trapiantate possano potenzialmente attivare il sistema immunitario, nonché il rischio che le cellule possano crescere in modo anomalo.Quando potrebbe diventare disponibile il trattamento con cellule staminali per la perdita della vista?

Il trattamento con cellule staminali per la perdita della vista è un campo emergente della medicina, e sono in corso numerose ricerche nelle fasi iniziali e intermedie delle sperimentazioni cliniche. Tuttavia, prima che gli scienziati possano verificare l’efficacia della loro terapia, è necessario effettuare una serie di test per garantire che il nuovo metodo sia sicuro e non produca effetti collaterali sui partecipanti. La maggior parte degli oculisti ritiene che, se l’attuale ricerca sulle cellule staminali per le malattie oculari che utilizza la terapia con cellule staminali continuerà a dare risultati positivi, tale terapia potrebbe diventare disponibile nei prossimi cinque-dieci anni. Inoltre, prima che queste terapie possano essere rese disponibili presso ospedali e cliniche, i processi di approvazione dovranno dimostrare che sono sia sicure che efficaci. I pazienti non possono ancora accedere a queste terapie al di fuori delle sperimentazioni cliniche, ma la ricerca sulle cellule staminali per le malattie oculari ci sta comunque avvicinando di un passo a una terapia in grado di restituire la vista ai pazienti affetti da malattie oculari degenerative.