Innumerevoli persone soffrono di problemi alla vista, dall’offuscamento alla cecità. Ma non tutti vogliono indossare occhiali o lenti a contatto. Per questo motivo molti pazienti si sottopongono a interventi di chirurgia oculistica, tra cui la LASIK, una procedura assistita da laser che rimodella la cornea e corregge la vista. Tuttavia, la procedura può avere effetti collaterali indesiderati, ed è per questo che i ricercatori stanno cercando di eliminare il laser dalla LASIK in esperimenti iniziali sugli animali, rimodellando la cornea invece di tagliarla. Michael Hill, professore di chimica all’Occidental College, ha presentato i risultati del suo team alla conferenza autunnale dell’American Chemical Society (ACS). La conferenza ACS comprende circa 9.000 relazioni su vari argomenti scientifici.
Il metodo LASIK potrebbe presto essere sostituito
La cornea umana è una struttura curva e trasparente situata nella parte anteriore dell ‘occhio. Lo stroma corneale è costituito da lamelle di fibrille di collagene impilate ortogonalmente, la cui composizione molecolare e la precisa geometria macromolecolare eliminano la luce retrodiffusa e mantengono la forma della cornea. La cornea rifrange la luce dall’ambiente circostante e la focalizza sulla retina, dove viene trasmessa al cervello e interpretata come immagine. Tuttavia, se la cornea è deformata, non è in grado di mettere a fuoco la luce in modo corretto, dando luogo a immagini sfocate. Infatti, variazioni anatomiche, difetti congeniti, traumi e varie patologie possono alterare la forma, la stabilità strutturale e la trasparenza della cornea e quindi compromettere la visione. Il metodo LASIK utilizza speciali laser per rimodellare la cornea rimuovendo precisi pezzi di tessuto. Questa procedura comune è considerata sicura, ma presenta alcuni limiti e rischi, e il taglio della cornea compromette l’integrità strutturale dell’occhio. Hill spiega: “La LASIK è solo un modo elegante di fare chirurgia convenzionale. Il tessuto viene comunque tagliato, ma con un laser”. Ma cosa succederebbe se la cornea potesse essere rimodellata senza alcuna incisione?
Questo è esattamente ciò che Hill e il suo collega Brian Wong stanno studiando utilizzando un processo noto come rimodellamento elettromeccanico (EMR). “L’effetto è stato scoperto per caso”, spiega Wong, professore e chirurgo presso l’Università della California, Irvine. “Stavo osservando il tessuto vivente come materiale plasmabile e ho scoperto questo processo di modifica chimica”. Nel corpo, le forme di molti tessuti contenenti collagene, compresa la cornea, sono tenute in posizione dalle forze attrattive di componenti con carica opposta. Questi tessuti contengono molta acqua, quindi l’applicazione di una tensione elettrica abbassa il valore del pH del tessuto e lo rende più acido. Cambiando il valore del pH, le forze attrattive rigide all’interno del tessuto si allentano e lo stampo diventa malleabile. Quando il valore del pH originale viene ripristinato, il tessuto si fissa nella nuova forma. In precedenza, i ricercatori avevano utilizzato l’EMR per rimodellare le orecchie di coniglio ricche di cartilagine e per modificare le cicatrici e la pelle dei maiali. Tuttavia, un tessuto ricco di collagene che volevano studiare era la cornea.
In questo lavoro, l’équipe ha costruito speciali “lenti a contatto” di platino che servivano come modello per la forma corretta della cornea e poi le ha posizionate su un bulbo oculare di coniglio in una soluzione salina progettata per imitare le lacrime naturali. Il disco di platino ha agito come un elettrodo per produrre una precisa variazione di pH quando i ricercatori hanno applicato una piccola tensione elettrica al disco. Dopo circa un minuto, la curvatura della cornea si è adattata alla forma del disco: circa lo stesso tempo di un trattamento LASIK, ma con meno passaggi, apparecchiature meno costose e nessuna incisione.
Indagine sui tipi di correzione della vista possibili
Hanno ripetuto questa procedura su 12 occhi di coniglio diversi, 10 dei quali sono stati trattati come se fossero affetti da miopia. In tutti gli occhi “miopi”, il trattamento ha ripristinato il potere di messa a fuoco desiderato dell’occhio, il che corrisponde a un miglioramento della visione. Le cellule del bulbo oculare sono sopravvissute al trattamento perché i ricercatori hanno controllato attentamente il gradiente di pH. Inoltre, il team è riuscito a dimostrare in ulteriori esperimenti che la loro tecnica potrebbe essere in grado di invertire l’opacizzazione corneale indotta chimicamente, una condizione che attualmente può essere trattata solo con un trapianto completo di cornea.
Sebbene questi primi risultati siano promettenti, i ricercatori sottolineano che sono ancora in una fase iniziale. Il prossimo passo, secondo Wong, è “una lunga strada di esperimenti dettagliati e precisi sugli animali”, compresi test su conigli vivi e non solo sui loro bulbi oculari. Si vuole anche scoprire quali tipi di correzione della vista sono possibili con l’EMR, come miopia, ipermetropia e astigmatismo. Sebbene i prossimi passi siano stati pianificati, per il momento sono stati messi in attesa a causa delle incertezze relative ai finanziamenti scientifici del team. “C’è ancora molta strada da fare per arrivare all’applicazione clinica dei risultati ottenuti finora. Ma quando saremo pronti, questa tecnica sarà ampiamente applicabile, molto più economica e forse anche reversibile”, riassume Hill.