Oamenii de ştiinţă au identificat neuronii corneeni cheie implicaţi în sensibilitatea vizuală şi au dezvoltat un model experimental pentru a studia regenerarea nervoasă, oferind informaţii esenţiale pentru tratarea bolilor oculare rare, precum keratopatia neurotrofică (keratită cronică), o infecţie virală a corneei, o afecţiune oculară rară care apare atunci când nervii corneei sunt deterioraţi, ducând la o pierdere a sensibilităţii şi la o capacitate redusă de vindecare a ochiului.
Keratită cronică este o afecţiune degenerativă rar întâlnită dar gravă şi care apare secundar afectării inervaţiei corneene senzoriale (mai exact a nervului trigenimal V), evoluţia fiind spre melting cornean şi perforaţie.
Laboratorul de neurobiologie oculară de la Institutul de Neuroştiinţe (IN), un centru al Universităţii Miguel Hernández (UMH) şi al Consiliului Naţional de Cercetare din Spania (CSIC), participă la proiectul european Restore Vision, o iniţiativă ambiţioasă care vizează dezvoltarea de noi tratamente pentru boli oculare rare, cum ar fi aniridia şi keratopatia neurotrofică.
Acest program reuneşte un efort colectiv al comunităţii ştiinţifice, medicale şi de afaceri pentru a transforma tratamentul bolilor oculare rare şi pentru a se asigura că progresele medicale ajung la cei care au cea mai mare nevoie de ele.
Cu o finanţare de 8 milioane de euro din partea Comisiei Europene, acest program reuneşte şase instituţii de cercetare, trei companii şi asociaţii de pacienţi pentru îmbunătăţirea sănătăţii oculare şi a calităţii vieţii celor afectaţi de aceste boli.
Într-un progres remarcabil, laboratorul IN a descris recent activitatea neuronilor cheie implicaţi în sensibilitatea corneei şi a dezvoltat un model experimental pentru a studia regenerarea nervoasă în cornee, progrese care ar putea contribui la studiul şi dezvoltarea de tratamente pentru bolile oculare rare.
Bolile oculare rare sunt principala cauză de orbire netratabilă în Europa şi afectează persoane de toate vârstele.
Echipa ştiinţifică din cadrul programului Restore Vision a identificat şapte afecţiuni oculare rare care afectează corneea şi restul suprafeţei oculare.
„Printr-o abordare cuprinzătoare, ne propunem să restabilim funcţionarea normală a sistemelor imunitar, vascular şi nervos ale suprafeţei oculare prin studierea medicamentelor existente, dezvoltând în acelaşi timp tratamente noi şi accesibile”, a declarat recent Juana Gallar, profesor la UMH care conduce proiectul şi Laboratorul de Neurobiologie Oculară din cadrul IN, într-un comunicat.
Printre aceste şapte boli rare se numără aniridia, care afectează una din 80.000 de persoane şi se caracterizează prin absenţa parţială sau completă a irisului. În majoritatea cazurilor, aceasta rezultă dintr-o mutaţie a genei PAX6, care împiedică dezvoltarea corectă a ochilor în timpul gestaţiei.
Pe lângă fotofobie şi sensibilitate la lumină, aniridia poate duce la orbire şi la alte complicaţii precum cataractă, glaucom sau anomalii ale corneei.
„Aniridia înseamnă „lipsă de iris”, dar este de fapt o boală care afectează mai multe părţi ale ochiului”, explică Carmen Acosta, profesor la UMH şi cercetător în cadrul proiectului.
În prezent, nu există niciun tratament pentru aniridie, iar tratamentele existente abordează doar simptome specifice.
Intervenţia timpurie este cheie, cu accent pe stimularea vizuală în timpul copilăriei. Mai târziu, lentilele speciale ajută la reducerea fotofobiei şi a luminii soarelui, în timp ce, în unele cazuri de aniridie parţială, pot fi utilizate implanturi chirurgicale de irisuri artificiale.
„Din păcate, aniridia nu poate fi prevenită, astfel încât eforturile se concentrează pe dezvoltarea de soluţii accesibile pentru a îmbunătăţi calitatea vieţii pacienţilor”, spune Acosta.
Pe lângă aniridie şi keratopatia neurotrofică, programul studiază alte cinci boli rare care afectează suprafaţa oculară: pemfigoid cicatricial ocular, o boală autoimună care afectează membranele mucoase ale gurii şi suprafaţa ochiului; sindromul ectrodactilie-displazieectodermică-clefting (EEC), care implică adesea malformaţii ale canalelor lacrimale, împreună cu fotofobie şi ulcere corneene; boala grefă-versus-gazdă (GVHD), o complicaţie a transplanturilor alogene care se manifestă la nivelul ochilor, cauzând adesea boala ochiului uscat; deficitul de celule stem limbale (LSCD), care împiedică reînnoirea epiteliului cornean, ducând în cele din urmă la leziuni corneene incurabile şi orbire; şi neovascularizarea corneei, un proces în care vasele de sânge se dezvoltă anormal în cornee, care este în mod normal avasculară, ducând la inflamaţie şi pierderea vederii.
Cercetările recente ale laboratorului IN oferă informaţii esenţiale pentru proiectul Restore Vision.
Într-un studiu publicat în revista Acta Ophthalmologica, cercetătorii descriu caracteristicile a două subpopulaţii de neuroni trigeminali sensibili la frig care inervează corneea. Aceşti neuroni, clasificaţi ca activitate bazală ridicată şi scăzută, joacă un rol cheie în detectarea schimbărilor de temperatură pe suprafaţa ochiului şi pot fi implicaţi în reglarea clipirii spontane, precum şi a producţiei de lacrimi.
„Înţelegerea modului în care funcţionează aceşti neuroni este esenţială pentru a determina modul în care sunt afectaţi în bolile care cauzează sensibilitatea corneei, cum ar fi keratopatia neurotrofică. Aceste cunoştinţe ar putea ajuta la proiectarea tratamentelor menite să restabilească funcţia nervoasă la pacienţii cu boli oculare rare”, explică Ariadna Díaz Tahoces, autorul principal al articolului ştiinţfic.
Pe de altă parte, laboratorul de neurobiologie oculară a dezvoltat o nouă metodă de a studia regenerarea nervilor în cornee.
Folosind tehnica laser, ei au reuşit să creeze leziuni mici şi controlate în fibrele nervoase corneene ale şoarecilor adulţi pentru a analiza apoi regenerarea acestora.
În aceste experimente, echipa a descoperit că la şoarecii cărora le lipseşte proteina SARM1, responsabilă de degenerarea nervilor după leziuni, nervii au nevoie de mai mult timp pentru a se deteriora, dar au şi capacitatea de regenerare afectată.
„Acest model ne permite să studiem, la mamifere vii, modul în care nervii se refac după o leziune şi ar putea contribui la înţelegerea a ceea ce se întâmplă în bolile rare care afectează inervaţia corneei, ajutând în cele din urmă la dezvoltarea de noi tratamente”, explică Almudena Íñigo Portugués, autorul principal al studiului.
Proiectul a făcut progrese în ceea ce priveşte dezvoltarea de noi formulări de medicamente şi identificarea medicamentelor existente care ar putea fi utilizate pentru tratarea bolilor oculare rare.
Documentele clinice sunt în curs de finalizare pentru a fi prezentate comitetelor de etică şi autorităţilor de reglementare, ceea ce apropie proiectul de posibilitatea de a trata primii pacienţi cu boli oculare rare folosind terapiile dezvoltate.
Institutul de Neuroştiinţe UMH-CSIC va avea un rol cheie în evaluarea terapiilor topice pentru regenerarea corneei.
„Activitatea noastră se concentrează pe identificarea ţintelor terapeutice în celule şi pe efectuarea de studii preclinice înainte de a trece la studiile clinice”, explică Juana Gallar. Odată ce tratamentele sunt validate, consorţiul va stabili protocoale clinice şi va formula recomandări legislative pentru a accelera accesul la aceste inovaţii medicale.
Acest proiect este finanţat cu 8 milioane de euro de Comisia Europeană prin programul Horizon Europe şi este susţinut, de asemenea, de diverse instituţii de cercetare şi companii specializate în oftalmologie.
