Accecati dalle ustioni chimiche, i pazienti hanno ritrovato la vista con la nuova terapia a cellule staminali

Pazienti ciechi per ustioni chimiche vedono grazie a terapia con cellule staminali

Phillip Durst stava lavorando vicino a una lavastoviglie industriale quando qualcosa è andato storto e la macchina ha sparso sostanze chimiche caustiche negli occhi.

“Se fossi stato un metro più a sinistra o a destra, non mi avrebbe colpito proprio dove ha fatto. Stavo solo stando nel posto sbagliato”, ha detto Durst, 51 anni, di Birmingham, Alabama.

Le sostanze chimiche hanno causato gravi ustioni agli occhi, accecandolo.

“Non riesco a descrivere il dolore – più dolore di quanto abbia mai provato”, ha ricordato Durst dell’incidente di aprile 2017. “Ho avuto ossa rotte, punti in testa, cadute nelle rampe dello skateboard, qualsiasi cosa. Mi sono colpito e ferito tante volte, i peccati della mia giovinezza, e non ho mai provato nulla di così intenso o così irreale nella mia vita.

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“Stavo grattando il viso, cercando solo di aprire l’occhio sinistro per metterci un po’ di soluzione di lavaggio con l’acqua”, ha continuato. “Ad un certo punto ho chiesto a qualcuno di sollevare e capovolgere in un lavandino da 25 galloni che avevamo riempito d’acqua. Stavo spremendo dei limoni negli occhi (nel tentativo di neutralizzare le sostanze chimiche). Era preferibile al dolore che provavo.”

All’inizio sembrava che Durst potesse rimanere cieco permanentemente. L’incidente aveva offuscato le sue cornee e bloccato la capacità naturale degli occhi di rigenerare tessuti sani.

Ma una procedura sperimentale che utilizza cellule staminali per far crescere nuovi tessuti da impiantare ha ripristinato parte della sua vista.

Nella procedura, descritta il 18 agosto sulla rivista Science Advances, i ricercatori hanno utilizzato cellule staminali prelevate da un occhio più sano per coltivare tessuti che possono poi essere impiantati nell’occhio danneggiato.

“Le cornee sono normalmente strutture trasparenti”, ha detto la ricercatrice principale, la dott.ssa Ula Jurkunas, direttore associato del Servizio di Cornea presso Mass Eye and Ear a Boston. “Ogni cornea adulta ha cellule staminali che risiedono nella periferia della cornea. E quando queste cellule staminali vengono esaurite o distrutte da un infortunio chimico, non svolgono la funzione di mantenere la cornea trasparente.”

Vasi sanguigni e congiuntiva, la sottile membrana mucosa che lubrifica l’occhio, iniziano a crescere nella cornea, causando cecità.

Pochi opzioni per questo tipo di lesione oculare

Non ci sono molte opzioni per i pazienti con questo tipo di lesione oculare, ha detto la dott.ssa Anat Galor, oftalmologa specializzata in malattie della cornea presso la University of Miami Miller School of Medicine.

“Le nostre tecniche per sostituire le cellule staminali epiteliali danneggiate non sono così buone come per altri problemi corneali perché se si prelevano cellule staminali epiteliali da un donatore e si cercano di trapiantarle, il rischio di rigetto è molto più alto rispetto ad un trapianto di cornea”, ha detto Galor, che non ha partecipato allo studio.

“Dove sono le cellule staminali epiteliali che sono state danneggiate o perse, le nostre tecniche di trapianto corneale regolari non funzionano e stiamo cercando qualcos’altro”, ha aggiunto.

I chirurghi hanno prelevato una biopsia dall’occhio destro di Durst – che era stato danneggiato, ma aveva ancora abbastanza cellule staminali sane per recuperare parzialmente – e hanno inviato il tessuto in un laboratorio di cellule staminali presso il Dana-Farber Cancer Institute di Boston.

Dopo due o tre settimane, il laboratorio ha restituito il tessuto coltivato. I chirurghi oculari hanno rimosso il tessuto danneggiato e lo hanno sostituito con il trapianto coltivato in laboratorio, che è lungo circa tre quarti di pollice, ha detto Jurkunas.

“Queste nuove cellule si impiantano, cioè si attaccano all’occhio e forniscono la fonte di nuove cellule staminali per quella cornea”, ha detto.

Durst ha subito l’intervento chirurgico quasi esattamente un anno dopo l’incidente, nel mese di aprile 2018. I medici hanno impiantato il tessuto nel suo occhio sinistro.

Durst descrive ora la sua vista come se stesse nuotando in una baia, rispetto a nuotare in una piscina.

Phillip Durst con il figlio Ben

“Al momento, è solo nuvoloso. Accetta la luce. Posso vedere le immagini. Se alzo la mano, posso vederla”, ha detto. “È solo che tutto sembra come se stessi nuotando nella baia.”

SLIDESHOW

Durst è uno dei quattro pazienti ai quali è stata fornita con successo un trapianto con questo metodo, secondo il nuovo rapporto. Gli altri includono:

• Un uomo di 31 anni che ha risolto completamente i sintomi, con una visione migliorata da 20/40 a 20/30.
• Un uomo di 36 anni il cui difetto corneale è stato risolto e la sua visione è migliorata da poter vedere solo movimenti ampi della mano come salutare a 20/30.
• Un uomo di 52 anni che inizialmente non ha avuto un prelievo di tessuto di successo ma tre anni dopo ha avuto un trapianto di successo.

Due dei quattro pazienti hanno avuto un miglioramento significativo solo con il trattamento, mentre gli altri due hanno avuto bisogno di un trapianto di cornea di follow-up, hanno riferito i ricercatori.

Dato che i medici impiantano tessuto coltivato dalle cellule staminali del paziente stesso, il rischio di rigetto è molto più basso rispetto alla ricezione di tessuto donatore, ha detto Jurkunas.

“Queste sono le cellule del paziente stesso, quindi c’è un rischio molto basso che il corpo le respinga”, ha detto. “Questo è fondamentalmente uno dei vantaggi. Ogni persona ha anche un’impronta molto unica sul modo in cui le sue cellule crescono. Quindi c’è una certa variabilità tra paziente e paziente”.

‘Un tipo di trattamento molto esclusivo’

Se il processo riceve l’approvazione della FDA, l’intervento di trapianto potrebbe essere eseguito in tutto il paese se una o più aziende biotecnologiche si offrissero di coltivare le cellule staminali, ha detto Galor.

Ha detto che vari centri accademici – non solo uno o due – potrebbero eseguire la procedura e utilizzare un’azienda intermedia, se disponibile, come sito in cui le cellule vengono espandevano.

“Se c’è un’azienda che può farlo su larga scala, penso che ci sarebbero diversi centri in tutto il paese in grado di prendere i campioni e poi riceverli indietro e fare la procedura, perché queste sono procedure che molti di noi stanno già facendo”, ha aggiunto Galor.

“Quello che ci manca è l’espansione ex vivo, in cui le cellule sono espandevano all’esterno dell’occhio. Quindi penso sicuramente che se questa cosa si avviasse, ci sarebbero molti centri accademici che potrebbero collaborare con qualsiasi azienda si occupi di fornire il servizio ai pazienti”, ha spiegato Galor.

Tuttavia, Jurkunas ha detto che è probabile che sia una procedura costosa, dato che le cellule di ogni paziente devono essere coltivate individualmente.

“Questo è un tipo di trattamento molto esclusivo. È piuttosto costoso”, ha detto Jurkunas. “Quindi dovremo vedere come si svilupperanno le economie di questa terapia, con le approvazioni e così via”.

I ricercatori hanno già concluso con la prossima ondata di 15 pazienti, ha detto Jurkunas. Potrebbe essere necessario un terzo studio che coinvolga un gruppo più ampio di pazienti e diversi chirurghi in centri diversi per ottenere l’approvazione, ha aggiunto.

Le tecniche sviluppate qui potrebbero anche aiutare con altre lesioni e problemi agli occhi, ha detto Jurkunas.

“Questa particolare tecnologia è limitata alle questioni corneali, ma non ci sono terapie cellulari provate o approvate dalla FDA nell’occhio”, ha detto. “Quindi avere almeno una terapia cellulare corneale sarebbe un ottimo trampolino di lancio anche per altre terapie, come quelle retiniche e così via, anche se questa tecnica specifica non verrebbe utilizzata allo stesso modo nelle cellule retiniche. Le cellule retiniche sono molto diverse dalla cornea”.

Nel frattempo, i pazienti stanno affluendo al suo centro di Boston per il trattamento.

“Abbiamo avuto molti pazienti da tutto il paese”, ha detto Jurkunas. “Abbiamo avuto un paziente che ha addirittura affittato un camper e è venuto dalla Florida e ha vissuto in uno nella nostra zona di Boston per sei mesi”.

Ulteriori informazioni

L’Istituto Nazionale degli Occhi degli Stati Uniti ha ulteriori informazioni sulle malattie e lesioni corneali.

FONTI: Phillip Durst, 51 anni, Birmingham, Ala.; Ula Jurkunas, MD, direttore associato del Servizio di Cornea, Mass Eye and Ear, Boston; Anat Galor, MD, MSPH, oftalmologo specializzato in malattie della cornea, University of Miami Miller School of Medicine; Science Advances, 18 agosto 2023