Nel gennaio del 2011 i ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) mostrarono un dispositivo fotovoltaico in grado di indurre la comunicazione tra neuroni in risposta alla luce. Oggi quegli stessi ricercatori dimostrano la sua efficacia nel restituire la sensibilità alla luce a rètine prive di fotorecettori, confermando la possibilità di avere, nel prossimo futuro, un sostituto artificiale organico della retina anche per l’uomo.
Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale «Nature Photonics», dal titolo A polymer optoelectronic interface restores light sensitivity in blind rat retinas, è stato condotto dai ricercatori dell’IIT, in particolare del Dipartimento di Neuroscience and Brain Technologies (NBT) a Genova e del Center for Nano Science and Technology (CNST), presso il Politecnico di Milano, in collaborazione con l’Università dell’Aquila, quella di Genova e l’Unità Operativa di Oculistica dell’Ospedale Sacro Cuore – Don Calabria di Negrar (Verona) ed è finanziato dalla Fondazione Telethon.
La rètina 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 rètina stessa e quindi al cervello attraverso il nervo ottico. Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato la rètina 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 quello di sostituire i fotorecettori con un materiale sensibile alla luce, in grado di restituire la fotosensibilità della rètina, adagiando quest’ultima su uno strato di semiconduttore organico fotovoltaico.
«Rispetto alla miscela a due componenti usata due anni fa – spiega Guglielmo Lanzani, coordinatore del CNST dell’IIT – il materiale è leggermente diverso. Abbiamo infatti utilizzato un singolo materiale polimerico semiconduttore, più semplice e meno tossico per il tessuto biologico». Si tratta esattamente di 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 – commenta Fabio Benfenati, Direttore del Dipartimento di NBT dell’Istituto Italiano di Tecnologia – è fondamentale per procedere verso la realizzazione di una protesi retinica organica per l’uomo. 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 rètine 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. (Ufficio Stampa Telethon)
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