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La Wenzhou Medical University e le istituzioni che collaborano hanno identificato una popolazione di cellule staminali retiniche neurali umane in grado di rigenerare il tessuto retinico e supportare il recupero visivo.
La perdita della vista causata dalla degenerazione retinica colpisce milioni di persone in tutto il mondo.
Condizioni come la retinite pigmentosa e la degenerazione maculare legata all’età comportano la perdita irreversibile di cellule neurali sensibili alla luce nella retina. Sebbene i trattamenti attuali possano rallentare la progressione, non sostituiscono il tessuto danneggiato.
Per decenni, gli scienziati hanno esplorato se le cellule staminali potessero essere utilizzate per rigenerare la retina, ma l’esistenza di vere cellule staminali retiniche negli esseri umani è rimasta incerta.
Nei pesci e negli anfibi, il bordo esterno della retina ospita cellule staminali che rigenerano continuamente i tessuti.
L’esistenza di un sistema comparabile nell’occhio umano è stato dibattuto per più di due decenni.
Nello studio, “Identificazione e caratterizzazione di cellule staminali retiniche umane in grado di rigenerazione retinica”, pubblicato su Science Translational Medicine, i ricercatori hanno utilizzato metodi trascrittomici a cellula singola e spaziale per studiare la presenza e l’identità di cellule staminali retiniche negli esseri umani.
I ricercatori hanno esaminato il tessuto retinico fetale umano di quattro donatori a 21 settimane di gestazione, utilizzando la trascrittomica spaziale e il sequenziamento di un singolo nucleo per identificare e localizzare i tipi di cellule nella retina.
I ricercatori hanno analizzato l’espressione genica e l’accessibilità della cromatina per rilevare popolazioni con proprietà simili alle cellule staminali.
Ulteriori campioni da donatori tra le 16 e le 22 settimane di gestazione sono stati utilizzati per confermare la posizione di queste cellule nella retina periferica.
Una popolazione distinta di cellule retiniche neurali simili a quelle staminali è stata identificata nella retina periferica del tessuto fetale umano.
Situate nella zona marginale ciliare, queste cellule hanno mostrato caratteristiche molecolari coerenti con l’autorinnovamento e la capacità di differenziarsi in tutti i principali tipi di cellule retiniche.
Cellule simili sono apparse nella stessa regione anatomica degli organoidi retinici, con profili di espressione genica sovrapposti.
A seguito di lesioni negli organoidi, le cellule staminali sono migrate nell’area danneggiata e hanno prodotto nuove cellule retiniche.
L’attività genica durante il processo di riparazione corrispondeva ai modelli osservati durante lo sviluppo fetale naturale.
In un modello murino di degenerazione retinica ereditaria, le cellule trapiantate sono rimaste vitali fino a 24 settimane.
Le cellule del donatore si sono integrate nella retina ospite, si sono sviluppate in tipi retinici maturi e hanno formato connessioni con le cellule vicine.
Gli animali trattati hanno mostrato una migliore struttura retinica e risposte visive più forti rispetto ai controlli.
Le cellule staminali retiniche umane hanno dimostrato la capacità di rigenerare i tessuti e ripristinare la funzione visiva sia nel tessuto fetale che nei modelli di organoidi retinici.
Sia nei modelli di lesione che negli esperimenti di trapianto, le cellule hanno dimostrato la capacità di ripristinare la struttura retinica e contribuire alla funzione visiva.
Dopo il trapianto, le cellule sono rimaste vitali per almeno 24 settimane, si sono differenziate in fotorecettori, cellule gangliari e cellule bipolari e hanno formato sinapsi funzionali con il tessuto ospite.
I topi trattati hanno dimostrato un miglioramento della morfologia retinica e delle prestazioni nei saggi della funzione visiva in più punti temporali. Non sono stati osservati tumori intraoculari dopo il trapianto.
Rispetto alle cellule progenitrici retiniche precedentemente studiate, questa popolazione ha mostrato una capacità di differenziazione più ampia e una vitalità a lungo termine.
Le cellule trapiantate hanno contribuito alla struttura della retina e ripristinato la funzione visiva nei topi, senza effetti avversi.
I risultati suggeriscono che gli organoidi retinici possono servire come fonte di cellule staminali umane per la ricerca e lo sviluppo terapeutico futuri.
Saranno necessari ulteriori studi per valutare la sicurezza, la compatibilità immunitaria e l’efficacia in modelli che assomigliano più da vicino alla malattia umana.
