• fotorecettori
• retina
• riprogrammazione

Le malattie degenerative retiniche, sia da cause genetiche che ambientali, costituiscono un gruppo di patologie accomunate da una importante riduzione delle capacità visive, sino alla cecità completa. Nonostante siano molto invalidanti, in particolare per le forme dovute a cause genetiche che si manifestano precocemente nella vita, non esistono al momento terapie efficaci. Date le ridotte dimensioni dell’occhio, il numero di cellule necessarie per ripristinare la funzione visiva è comparativamente piccolo rispetto ad altri organi e per tale motivo esiste un considerevole interesse per gli approcci di medicina rigenerativa nell’ambito delle patologie degenerative oculari. Sebbene questo campo abbia registrato negli ultimi due anni dei progressi considerevoli, basati sia sull’uso delle cellule staminali embrionali (ES) che delle staminali inducibili pluripotenti (iPS), un campo relativamente inesplorato è quello della riprogrammazione diretta. Questa metodica prevede che cellule somatiche possano essere riprogrammate direttamente, senza il passaggio intermedio a iPS, verso cellule dotate di un altro destino cellulare.
In questa tesi sperimentale abbiamo quindi condotto una valutazione funzionale di cellule somatiche riprogrammate verso precursori dei fotorecettori retinici, analizzando in dettaglio il loro profilo elettrofisiologico. La valutazione del profilo elettrofisiologico di una cellula dipende dalla combinazione di canali ionici che questa cellula esprime e dal loro rapporto: per tale ragione l’analisi del profilo elettrofisiologico è un modo molto sensibile sia per identificare un dato tipo cellulare, in assenza di indicazioni morfologiche, sia per valutarne il suo percorso di sviluppo a partire da precursori immaturi. Abbiamo condotto in parallelo un confronto con i precursori retinici immaturi, per valutare fino a che punto le cellule riprogrammate riescono a progredire nella loro maturazione a fotorecettori. Infine, abbiamo valutato il possibile ruolo di fattori epigenetici, analizzando l’effetto sul profilo elettrofisiologico delle cellule riprogrammate di un inibitore della deacetilazione degli istoni, la suberoanilide dell’acido idrossamico (SAHA).
I risultati ottenuti indicano che la riprogrammazione di cellule somatiche, pur efficace nell’indurre l’espressione di proteine tipiche dei fotorecettori, non permette di indurre una loro maturazione completa, per la quale saranno necessarie ulteriori modifiche del protocollo di riprogrammazione. Al riguardo, l’utilizzo dell’inibitore della deacetilazione degli istoni ha mostrato di indurre un profondo e complesso cambiamento del profilo elettrofisiologico delle cellule riprogrammate, cambiamento che non sembra però portare a modificazioni stabili. In conclusione, l’analisi condotta ha fornito delle importanti indicazioni su quali correzioni apportare al protocollo di riprogrammazione per migliorarne l’efficienza e l’efficacia.