Da Shanghai una protesi visiva

Maurizio Calipari

Le nanotecnologie, sempre più sofisticate, poste a servizio della medicina continuano ad aprire nuovi orizzonti per terapie innovative, ridando speranza a tante persone malate. Questa volta, la buona notizia riguarda i non vedenti, soprattutto se affetti da patologie degenerative della retina. Una recente ricerca (pubblicata su “Nature Communications”), infatti, ha messo in evidenza incoraggianti risultati preliminari che, se adeguatamente sviluppati, promettono nuove possibilità d’intervento per il recupero della vista.
Un team di studiosi della Fudan University di Shanghai, coordinati da Gengfeng Zheng, è riuscito a ripristinare la vista in alcuni topi, mediante un particolare impianto protesico. Si tratta di un dispositivo, il cui “cuore pulsante” è costituito da una schiera di nanoparticelle di oro, rivestite di nanocavi di biossido di titanio, capace di svolgere la stessa funzione dei fotorecettori collocati all’interno dell’occhio, ovvero catturare la luce.
Il risultato raggiunto rappresenta senza dubbio un importante successo, tenuto conto del fatto che tutti i progetti finalizzati alla realizzazione di protesi per ipovedenti e non vedenti devono cimentarsi con le difficoltà connesse alla complessa struttura anatomica e funzionale dell’occhio interno. Tra le sue componenti particolarmente delicate c’è la retina, che serve a trasformare i segnali luminosi captati in segnali bioelettrici, i quali, attraverso il nervo ottico, giungono poi al cervello.
La retina svolge questa funzione attraverso delle cellule sensibili alla luce, dei neuroni specializzati chiamati “fotorecettori”; questi sono suddivisi in “coni”, concentrati al centro della retina e sensibili ai colori, e in “bastoncelli”, concentrati invece nelle zone periferiche e deputati alla visione in condizioni di luce scarsa.
Purtroppo, gravi patologie degenerative (come la retinite pigmentosa o la degenerazione maculare) possono alterare la funzionalità dei fotorecettori fino a causare nel soggetto ipovisione o addirittura cecità.
Per affrontare questo tipo di problema, fino a qualche tempo fa, si era orientati prevalentemente ad adottare un approccio protesico, consistente nell’inserimento nella retina di dispositivi che, in buona sostanza, altro non sono che videocamere miniaturizzate.
Più di recente, invece, è stata sviluppata una tecnologia diversa, che sfrutta le proprietà di nuovi materiali nanostrutturati di natura polimerica oppure i nanotubi di carbonio.
Le applicazioni di questa nuova metodica, però, finora sono state limitate dal fatto che gli strati fotoreattivi impiegati, per elaborare il segnale da inviare al nervo ottico, richiedono un circuito microelettronico aggiuntivo a valle. Ebbene, questa vera e propria sfida ingegneristica è ora stata vinta dai ricercatori cinesi, che sono riusciti a rivestire con nanoparticelle di oro dei nanocavi di biossido di titanio. In questo modo, il dispositivo protesico è in grado di generare una tensione elettrica quando viene esposto alla radiazione luminosa. Il segnale che esso produce quindi viene comunicato ai neuroni vicini, riproducendo di fatto la trasduzione fisiologica dei segnali.
Le nanoparticelle impiantate, dunque, si sono dimostrate in grado di ripristinare la risposta elettrica dei neuroni e la dilatazione delle pupille quando i topi erano esposti alla luce verde, blu e ultravioletta, dato che indica inequivocabilmente una ripresa della sensibilità alla luce.
Peraltro, l’impianto protesico è stato ben tollerato dai topi e ha mantenuto costante la sua funzionalità per un periodo di otto settimane. Il risultato ottenuto, dunque, fa ben sperare che, in un futuro prossimo, proseguendo su questa via di ricerca, si possano realizzare impianti protesici in grado di ripristinare la vista anche in pazienti umani affetti da malattie degenerative dell’occhio.

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