O echipă internațională de oameni de știință, la care participă Universitatea din Granada, a dezvoltat o nouă proteză retinală artificială care poate fi injectată în ochi, bazată pe nanoparticule și a restabilit vederea șobolanilor oarbe timp de opt luni
Această importantă descoperire științifică, publicată astăzi în prestigioasa revistă Nature Nanotechnology, a permis șobolanilor nevăzători să revină vederea timp de 8 luni fără intervenție chirurgicală. Cercetătorul UGR, Marie Curie-Athenea3i, Mattia Bramini, în fotografia de mai sus, este una dintre autorii acestei lucrări.
O echipă internațională de oameni de știință, la care participă Universitatea din Granada (UGR), a dezvoltat o nouă proteză de retină artificială care poate fi injectată în ochi, pe bază de nanoparticule. Această importantă descoperire științifică, publicată astăzi în prestigioasa revistă NatureNanotechnology, a permis șobolanilor nevăzători să își revină viziunea timp de 8 luni fără intervenție chirurgicală.
Cercetarea a fost dezvoltată de cercetători de la Centrul de Neuroștiință și Tehnologie Sinaptică al Centrului pentru Știință și Tehnologie Nano (Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italia), în colaborare cu mai mulți colegi de la Universitatea din Pisa, Genova, Milano și Granada, și Spitalele din Genova, Negrar și Mantova. La ea a participat Mattia Bramini, de la Istituto Italiano di Tecnologia și în prezent cercetător Marie Curie-Athenea3i la UGR.
Distrofiile retiniene ereditare și degenerarea maculară legată de vârstă, care sunt printre cele mai frecvente cauze ale orbirii, continuă să fie tratate în prezent. Protezele retiniene moderne au fost dezvoltate pentru a stimula rețeaua retinei interne, dar lipsa de sensibilitate și rezoluție, precum și nevoia de a folosi cabluri externe sau camere de luat vederi au limitat foarte mult aplicarea lor.
În această lucrare, cercetătorii demonstrează cum nanoparticulele polimerice conjugate (P3HT-NP) pot media stimularea evocată de lumină a neuronilor retinieni și de a salva funcțiile vizuale la șobolani orbi.
Pentru aceasta, nanoparticulele au fost testate și injectate sub retină într-un model de retinite pigmentare la șobolani. „În modelul studiat, nanoparticulele promovează activarea dependentă de lumină a neuronilor retinei interne conservate, recuperând răspunsurile vizuale în absența inflamației retiniene”, explică cercetătorul de la Istituto Italiano di Tecnologia și UGR Mattia Bramini-. Prin conferirea de sensibilitate la lumină după o singură injecție și cu potențial de rezoluție spațială ridicată, nanoparticulele oferă o nouă cale în protezele retiniene cu aplicații potențiale nu numai în retinita pigmentară, ci și în degenerarea maculară legată de vârstă. ”
Un prim avantaj al noii soluții prezentate de această echipă științifică, care exploatează potențialul enorm al materialelor multifuncționale la nano-scală, este o rezoluție spațială mai mare în comparație cu protezele bidimensionale existente.
„Mai mult decât atât, nanoparticulele au ≈300 nm în diametru (de 300 de ori mai mic decât diametrul unui fir de păr), ceea ce permite neuronilor să rămână extracelulari, menținând în același timp biocompatibilitatea ridicată”, spune Bramini.
Atunci când sunt microinjectate în ochiul șobolanilor orbi, nanoparticulele sunt distribuite pe scară largă și persistentă în tot spațiul subretinal, fără să apară reacții inflamatorii semnificative. După o singură injecție, nanoparticulele salvează comportamentul fiziologic al retinei la lumină, precum și activitatea cortexului vizual și a acuității vizuale, la niveluri nedistinguibile de cele ale șobolanilor sănătoși, efect care durează până la 8 luni.
Mai bine decât implanturile actuale
În acest scenariu, nanoparticulele polimerice P3HT reprezintă prima încercare de a salva sensibilitatea și discriminarea spațială la retinele degenerate ca răspuns la lumina vizibilă. „Deși acuitatea vizuală limitată a modelului animal nu permite demonstrarea concludentă a potențialului de rezoluție spațială a nanoparticulelor, acuitatea obținută la șobolanul distrofic este egală cu cea mai bună care poate fi obținută cu implanturile actuale”, explică cercetătorul din UGR-. Cea mai simplă operație chirurgicală în ceea ce privește implantarea protezei retiniene și acoperirea retinei, care restabilește potențial întregul câmp vizual, deschide o nouă cale în aplicațiile clinice ale nanoparticulelor polimerice P3HT în orbire degenerativă.
