ECaBox: Un dispositivo rivoluzionario che potrebbe rendere possibili i trapianti di occhi

I ricercatori hanno sviluppato un rivoluzionario dispositivo di perfusione in grado di "rianimare" gli occhi dei donatori, superando potenzialmente il più grande ostacolo nel trapianto oculare. Simulando il flusso sanguigno biologico, questa tecnologia offre una nuova frontiera per la preservazione della retina e la ricerca medica.

Come l'ECaBox imita la vitalità biologica

Sviluppato da Pia Cosma e dal suo team presso il Centre for Genomic Regulation in Spagna, l' "Eye-in-a-Care-Box" (ECaBox) funziona erogando un apporto di fluido ricco di ossigeno direttamente attraverso l'arteria che normalmente rifornisce l'occhio di sangue. Il dispositivo è progettato per agire come un microambiente controllato; l'occhio è posizionato su un letto specializzato dove i fluidi in eccesso vengono drenati, e l'intera unità è sigillata per mantenere livelli precisi di temperatura e pressione. Una finestra trasparente consente ai ricercatori di monitorare e visualizzare l'occhio in tempo reale senza rompere il sigillo sterile.

Questo metodo affronta un punto critico di fallimento nella preservazione degli organi. In test preliminari condotti su occhi di maiale — scelti per la loro somiglianza anatomica con quelli umani — i ricercatori hanno riscontrato che i metodi di raffreddamento standard non erano efficaci. Anche a 4°C (39°F), gli occhi hanno iniziato a degenerare e a perdere la struttura cellulare entro 24 ore. Al contrario, gli occhi mantenuti tramite perfusione ECaBox sono rimasti significativamente più vitali.

Ripristinare la sensibilità alla luce e la funzione cellulare

Una delle scoperte più sorprendenti durante la fase di test è stata il ripristino della risposta sensoriale. Mentre gli occhi di maiale non trattati perdono la capacità di rispondere alla luce quasi immediatamente dopo essere stati rimossi da un ospite vivente, gli occhi trattati con l'ECaBox hanno recuperato questa capacità dopo soli 15 minuti di perfusione. Alcuni occhi trattati hanno mantenuto questa funzionalità per oltre 10 ore.

Il team è passato con successo dai modelli animali ai soggetti umani, testando il dispositivo su 12 occhi prelevati da sei donatori deceduti. In uno studio controllato in cui un occhio di ogni coppia è stato inserito nell'ECaBox e l'altro lasciato non trattato, gli occhi perfusi hanno mostrato una conservazione superiore, in particolare per quanto riguarda l'integrità della retina.

La strada verso un trapianto di intero occhio di successo

L'obiettivo finale dell'ECaBox è colmare il divario tra il trapianto chirurgico e il reale ripristino della vista. Sebbene siano stati tentati trapianti di intero occhio — come nel caso più celebre di maggio 2023 presso la NYU Langone, dove un uomo ha ricevuto un trapianto parziale di viso e occhio — il ricevente non è stato in grado di vedere con il nuovo occhio. La sfida principale rimane la preservazione dei delicati tessuti neurali e retinici necessari per trasmettere i segnali visivi al cervello.

Se l'ECaBox riuscirà a mantenere questi tessuti a un alto livello di vitalità, potrebbe trasformare la fattibilità di tali interventi chirurgici. Inoltre, il dispositivo offre un enorme vantaggio etico: fornisce una piattaforma per studiare trattamenti e patologie oculari su tessuti di donatori umani senza la necessità di sperimentazione animale su esseri viventi.

Sviluppi futuri e scalabilità clinica

Il team di ricerca sta già guardando alla prossima iterazione della tecnologia. Per massimizzare la finestra di opportunità per il trapianto, l'obiettivo è sviluppare una versione portatile dell'ECaBox da utilizzare in sala operatoria. Ciò consentirebbe la perfusione immediata di occhi di donatori "con il cuore che batte", minimizzando la degradazione che avviene tra il momento del decesso e quello della preservazione.

Punti chiave

• Perfusione ossigenata: L'ECaBox utilizza un fluido ricco di ossigeno erogato attraverso l'arteria oculare per prevenire il restringimento cellulare e la degenerazione strutturale.
• Ripristino sensoriale: A differenza dei metodi di raffreddamento tradizionali, la perfusione ECaBox può ripristinare la sensibilità alla luce negli occhi entro 15 minuti dal trattamento.
• Potenziale clinico: Oltre a facilitare i trapianti di intero occhio, il dispositivo fornisce un'alternativa non animale per la ricerca ad alta fedeltà sulla retina umana.