Le complicanze oculari possono diventare un problema serio per molte persone che hanno affrontato un trapianto di midollo osseo o che soffrono di forme gravi di occhio secco legate a malattie autoimmuni. Oggi, però, la ricerca sta aprendo nuove strade. Tra i progetti più innovativi c’è DIOGENE (Development of multiple bioprinted Inflammatory eye models to study dry eye and Ocular Graft versus Host Disease), un progetto di ricerca che punta a sviluppare modelli tridimensionali di occhio infiammato realizzati con tecnologie di bio-stampa 3D. Lo studio, sviluppato dagli ASST Spedali Civili di Brescia, è coordinato dal dr. Mirko Farina dell’Unità Trapianto di Midollo Osseo. È realizzato in collaborazione con l’Università degli Studi di Brescia con il coordinamento della prof.ssa Paola Serena Ginestra del Laboratorio BioMBS del dipartimento di Meccanica e Ingegneria Industriale e con il contributo scientifico della prof.ssa Simona Bernardi. Finanziato per 500.000 euro dalla Fondazione Regionale per la Ricerca Biomedica di Regione Lombardia, cosa porterà ai pazienti? Ne abbiamo parlato con il prof. Mirko Farina, responsabile scientifico del progetto per ASST Spedali Civili di Brescia.

Professore Farina, partiamo dall’inizio: cos’è il progetto DIOGENE?

«Diogene nasce dall’esperienza che abbiamo maturato con i pazienti seguiti nel reparto di Trapianto di Midollo Osseo per Adulti degli Spedali Civili di Brescia. Il trapianto di midollo è una terapia salvavita per molte malattie del sangue, ma può essere accompagnato da alcune complicanze». Una delle più complesse è la Graft versus Host Disease (GVHD), una malattia del trapianto verso l’ospite oculare, una reazione immunitaria in cui le cellule del donatore attaccano i tessuti del ricevente. «Quando questa condizione coinvolge gli occhi – spiega Farina – può provocare infiammazione cronica e una forma molto severa di occhio secco, con dolore, bruciore e calo della vista. È una situazione che incide molto sulla qualità della vita dei pazienti».

A chi si rivolge lo studio?

«Il progetto riguarda due gruppi di pazienti adulti -chiarisce Farina -. Da una parte ci sono le persone che hanno subito un trapianto di midollo osseo e sviluppato una GVHD oculare. Dall’altra, pazienti con sindrome dell’occhio secco grave di origine autoimmune, come la sindrome di Sjögren. Queste malattie possono provocare sintomi come secchezza intensa, infiammazione e danni alla superficie oculare. Oggi purtroppo le terapie disponibili sono limitate. Nella maggior parte dei casi utilizziamo lacrime artificiali o trattamenti topici, ma non sempre riescono a controllare davvero la malattia».

Qual è l’obiettivo della ricerca?

«Il nostro intento è creare modelli sperimentali che riproducano il più fedelmente possibile l’occhio infiammato dei pazienti – aggiunge -. Questi modelli permetteranno di comprendere meglio i meccanismi della malattia, individuare i segnali molecolari dell’infiammazione, testare nuovi farmaci in modo più efficace e mirato. In pratica vogliamo costruire una piattaforma di ricerca che in futuro renda più rapido lo sviluppo di nuove terapie».

Come si svilupperà il progetto?

«Il lavoro si articola in più fasi e coinvolge specialisti di discipline diverse. La SC Oculistica degli Spedali Civili di Brescia, sotto il coordinamento del Prof. Vito Romano, si occuperà della prima fase dello studio: la raccolta dei campioni di lacrime dei pazienti. Analizzeremo il contenuto di queste lacrime – racconta Farina – per identificare le citochine e le molecole infiammatorie presenti. I ricercatori metteranno a confronto tre gruppi: i pazienti con GVHD oculare, i pazienti con altre forme di occhio secco autoimmune e soggetti sani. Questo ci permetterà di capire quali segnali infiammatori sono tipici della malattia e quali la distinguono da altre condizioni».

Dopo l’analisi delle lacrime cosa succederà?

«La seconda fase riguarda lo sviluppo di modelli cellulari in laboratorio. Useremo cellule epiteliali corneali coltivate insieme a cellule del sistema immunitario e le esporremo a stimoli pro-infiammatori, in modo da ricreare in laboratorio ciò che accade nell’occhio dei pazienti con gli stimoli infiammatori che ricevono. In questo modo svilupperemo diversi modelli in vitro e cercheremo di capire quale riproduce meglio la situazione clinica osservata nei pazienti».

E qui entra in gioco la stampa 3D?

«Esattamente – conferma lo specialista -. La fase più innovativa del progetto sarà realizzata nel Laboratorio BioMBS dell’Università degli Studi di Brescia. Le cellule che avremo studiato verranno incorporate in speciali bio-ink, cioè inchiostri biologici, e utilizzate per stampare in 3D un modello di tessuto oculare. Verranno testate diverse formulazioni di bio-ink per trovare quella capace di garantire maggiore stabilità e una riproduzione più fedele del tessuto umano. Il risultato sarà un modello tridimensionale di occhio infiammato, molto più realistico rispetto alle tradizionali colture cellulari».

Che vantaggi avrà questo modello?

«I modelli tridimensionali permettono di studiare le malattie in modo molto più vicino alla realtà biologica – prosegue Farina – e testare nuovi farmaci. Il progetto Diogene ha una durata prevista di due anni con l’intento di creare una piattaforma sperimentale avanzata».

In che modo questa ricerca potrà cambiare la vita dei pazienti?

«Oggi molti pazienti con GVHD oculare o con forme severe di occhio secco hanno poche opzioni terapeutiche realmente efficaci- conclude Farina -. Il nostro obiettivo è creare gli strumenti scientifici per capire meglio queste malattie e sviluppare trattamenti più mirati. È un percorso di ricerca complesso, ma può rappresentare un passo importante verso terapie più efficaci e personalizzate».