Terapie

Gli scienziati di NTU Singapore sviluppano un cerotto “a lenti a contatto” per il trattamento delle malattie degli occhi

Gli scienziati della Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) hanno sviluppato un cerotto “a lenti a contatto” con microaghi che potrebbe fornire un’alternativa indolore ed efficiente agli attuali metodi di trattamento delle malattie degli occhi come il glaucoma e la degenerazione maculare.

Gli attuali metodi di trattamento localizzati come colliri e unguenti sono ostacolati dalle naturali difese dell’occhio, dalle palpebre e dalle lacrime. Le iniezioni negli occhi possono essere dolorose e comportare il rischio di infezioni e danni all’apparato visivo. Di conseguenza, alcuni pazienti non sono in grado di tenere il passo con il regime prescritto per i loro disturbi oculari, molti dei quali richiedono una gestione a lungo termine.

La patch proof-of-concept, testata con successo nei topi, è coperta da microaghi biodegradabili che rilasciano farmaci nell’occhio in modalità controllata. Dopo averli premuti brevemente e delicatamente sulla superficie dell’occhio – proprio come mettere le lenti a contatto – i microaghi contenenti ifarmaci si staccano da soli e rimangono nella cornea, rilasciando il farmaco nel tempo mentre si dissolvono.

Quando testato su topi con vascolarizzazione corneale, una singola applicazione del cerotto era il 90 per cento più efficace nell’alleviare la condizione rispetto all’applicazione di un singolo collirio con un contenuto farmacologico 10 volte maggiore.

Questo nuovo approccio, sviluppato da un team guidato da NTU Singapore, il professor Chen Peng della School of Chemical and Biomedical Engineering (SCBE), con intuizioni cliniche dal professore associato Gemmy Cheung del Singapore National Eye Center, è stato pubblicato su Nature Communications all’inizio di questo mese.

La squadra comprende il professore assistente Wang Xiaomeng della scuola di medicina Lee Kong Chian della NTU e il professore assistente Xu Chenjie e il ricercatore Dr Aung Than di SCBE.

Il professor Chen, esperto di biotecnologie che sta dietro il cerotto a microaghi brucia grassi, ha detto che questo approccio potrebbe realizzare l’insoddisfatta esigenza medica di un rilascio oculistico localizzato, duraturo ed efficiente con buona compliance del paziente.

“I microaghi sono fatti di una sostanza trovata naturalmente nel corpo e abbiamo dimostrato nei test di laboratorio sui topi essere indolori e minimamente invasivi.” Se replichiamo con successo gli stessi risultati negli studi sull’uomo, il cerotto potrebbe diventare un buona opzione per le malattie degli occhi che richiedono una gestione a lungo termine a casa, come il glaucoma e la retinopatia diabetica.

“I pazienti che trovano difficile mantenere il regime con l’applicazione ripetuta di colliri e unguenti troveranno anche utile il cerotto, poiché tiene il potenziale per ottenere lo stesso effetto terapeutico con un dosaggio più piccolo e meno frequente”.

Il professor Chen ha aggiunto che il cerotto potrebbe anche aiutare ad affrontare il crescente carico di patologie oculari. Uno studio locale del 2018 ha previsto che i pazienti con malattie degli occhi a Singapore aumenteranno significativamente nel 2040, con il glaucoma, la retinopatia diabetica e i casi di degenerazione maculare senile fissati al doppio.

Un nuovo approccio nel trattamento delle malattie degli occhi

Attualmente, le opzioni di trattamento localizzate sono ostacolate dalle barriere fisiologiche e strutturali dell’occhio, comprese le ammiccazioni e le lacrime che eliminano qualsiasi farmaco applicato direttamente nella superficie oculare.

Farmaci topici come colliri e unguenti richiedono applicazioni ripetitive ad alto dosaggio poiché meno del 5% del farmaco viene assorbito dall’occhio ogni volta e il farmaco viene rapidamente eliminato dagli occhi.

Le iniezioni convenzionali agli occhi possono penetrare le barriere superficiali, ma devono affrontare lo stesso problema o una scarsa ritenzione di farmaco a causa del riflusso della soluzione iniettata e del successivo lavaggio lacrimale. Oltre al rischio di infezione o di danni permanenti agli occhi, la compliance del paziente è scarsa a causa del dolore e della necessità di frequenti visite cliniche.

Il prof. Chen ha aggiunto: “Questi due metodi attuali producono solo un rilascio a raffica di farmaco con una breve durata effettiva, non ideale, specialmente quando si trattano malattie croniche progressive dell’occhio che richiedono un trattamento lento e prolungato, come il glaucoma.”

Per affrontare questi problemi, il team ha sviluppato una patch di 2 mm per 2 mm con nove microaghi che possono essere caricati con farmaci per test di laboratorio sui topi.

Ogni ago, più sottile di una ciocca di capelli, ha la forma di una piramide per una penetrazione ottimale del tessuto. L’ago è fatto di acido ialuronico, una sostanza che si trova negli occhi e viene usata spesso nei colliri. Una versione modificata dell’acido ialuronico viene aggiunta per formare un secondo strato dell’ago per rallentare la velocità con cui l’ago degrada, garantendo un rilascio più lento del farmaco.

Dr Aung Than, ricercatore di NTU presso SCBE, ha quindi pianificato e condotto esperimenti per una settimana su topi con vascolarizzazione corneale, una condizione potenzialmente letale in cui nuovi vasi sanguigni crescono nel tessuto corneale a causa della mancanza di ossigeno. In questo studio, i ricercatori hanno caricato i microaghi con DC101, un anticorpo che si rivolge al fattore di crescita e promuove la formazione dei vasi sanguigni.

Nei topi con i cerotti applicati, c’era una riduzione del 90% nell’area dei vasi sanguigni con una singola dose di trattamento di 1 microgrammo. Al contrario, quando è stata applicata una singola goccia dello stesso farmaco con una dose molto più alta di 10 microgrammi, non si è verificata alcuna riduzione significativa.

Inoltre, dopo una settimana non è stata trovata alcuna puntura sulla cornea, il che suggerisce come i microaghi sono abbastanza forti da penetrare nella cornea, ma non troppo rigidi per infilzare tutta la cornea.

Il professor Chen ha detto che il team ha depositato un brevetto e sta attualmente lavorando per migliorare ulteriormente la tecnologia della benda sull’occhio. Stanno anche cercando partner scienziati clinici per studiare la fattibilità di condurre studi medici.