È valso la pubblicazione su Nature Photonics uno degli ultimi lavori dell’Istituto Italiano di Tecnologia in cui i ricercatori italiani dimostrano l’efficacia di un dispositivo fotovoltaico in grado di indurre la comunicazione tra neuroni in risposta alla luce sua nel restituire la sensibilità alla luce a retine prive di fotorecettori, confermando la possibilità di avere, nel prossimo futuro, un sostituto artificiale organico della retina anche per l’uomo.
L’importante ricerca è stata condotta in particolare dal Dipartimento di Neuroscience and Brain Technologies (NBT) dell’IIT a Genova e dal Center for Nano Science and Technology (CNST) presso il Politecnico di Milano, in collaborazione con l’Università dell’Aquila,l’Università di Genova e l’UO Oculistica dell’Ospedale S. Cuore – Don Calabria di Negrar (Verona) ed è finanziato dalla Fondazione Telethon.
La retina è composta dai fotorecettori neuronali, cioè neuroni chiamati coni e bastoncelli capaci di captare i segnali luminosi e di trasformarli in segnali elettrici alle cellule gangliari della retina e quindi al cervello attraverso il nervo ottico. Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato la retina di mammiferi in cui fosse presente una degenerazione dei fotorecettori, in modo da avere un modello sperimentale di alcune patologie degenerative della retina, quali la retinite pigmentosa o la degenerazione maculare. L’obiettivo è stato disostituire i fotorecettori con un materiale sensibile alla luce, in grado di restituire la fotosensibilità della retina, adagiando la retina su uno strato di semiconduttore organico fotovoltaico. “Rispetto alla miscela a due componenti usata due anni fa, il materiale è leggermente diverso”, ha spiegato Guglielmo Lanzani,Coordinatore del CNST dell’Istituto Italiano di Tecnologia, riferendosi al primo prototipo del gruppo, creato nel 2012. “Abbiamo, infatti, utilizzato un singolo materiale polimerico semiconduttore, più semplice e meno tossico per il tessuto biologico”.
Il materiale è un semiconduttore organico fotovoltaico, detto rr-P3HT, che a differenza dei materiali metallici, o a base di silicio, utilizzati finora per tali interfacce biotecnologiche, è soffice, leggero, flessibile e altamente biocompatibile, oltre che essere naturalmente sensibile alla luce visibile. L’effetto fotovoltaico che ne è alla base lo rende, poi, una protesi che non necessita di una sorgente elettrica esterna per funzionare.
“Il risultato che abbiamo raggiunto è fondamentale per procedere verso la realizzazione di una protesi retinica organica per l’uomo”, ha commentato il Prof. Benfenati, Direttore del Dipartimento di NBT dell’Istituto Italiano di Tecnologia. “Abbiamo dimostrato che il tessuto retinico degenerato nei fotorecettori, una volta a contatto con lo strato di semiconduttore, recupera la sua fotosensibilità a livelli di luminosità paragonabili alla luce diurna e genera segnali elettrici nel nervo ottico del tutto simili a quelli generati da retine normali”
Il dispositivo presenta, infine, il vantaggio di ottenere un effetto della stimolazione luminosa estremamente localizzato, riproducendo la risoluzione spaziale della retina. Il passo successivo sarà, quindi, l’applicazione di questo dispositivo a modelli animali di retinite pigmentosa per verificare, dopo l’impianto retinico, la sua efficacia nel recuperare la funzione visiva, la sua biocompatibilità e durata a lungo termine.
