Gli scienziati hanno compiuto un’impresa straordinaria consentendo agli occhi dei topi di eseguire parte del processo fotosintetico utilizzando colliri appositamente progettati derivati dalle foglie di spinaci. Il trattamento sperimentale, sviluppato dai ricercatori dell’Università Nazionale di Singapore, è stato creato per combattere la malattia dell’occhio secco, una condizione che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. Invece di trasformare gli occhi in piante in miniatura, la terapia utilizza macchinari fotosintetici per generare molecole antiossidanti che aiutano a ridurre l’infiammazione e il danno ai tessuti. I risultati, pubblicati sulla rivista Cell, suggeriscono che la biotecnologia ispirata alle piante potrebbe un giorno offrire un nuovo modo di trattare i disturbi oculari utilizzando nient’altro che la normale luce ambientale.
Come gli scienziati hanno fatto funzionare gli occhi dei topi fotosintesi
Il gruppo di ricerca ha estratto strutture notice come tilacoide grana dai cloroplasti presenti nelle foglie di spinaci. Queste strutture contengono clorofilla e sono responsabili delle reazioni dipendenti dalla luce della fotosintesi nelle piante.Gli scienziati hanno quindi incapsulato il tilacoide grana in particelle microscopiche, creando un sistema chiamato Thylakoid NADPH-Foundry arricchito con reazione alla luce, o LEAF. Quando somministrato sotto forma di collirio, il sistema period in grado di assorbire la luce e innescare reazioni simili alle prime fasi della fotosintesi.È importante sottolineare che il trattamento non ha permesso ai topi di produrre zuccheri come fanno le piante. Invece, ha generato molecole benefiche che potrebbero aiutare a proteggere l’occhio dai danni.
Come l’esperimento ha preso di mira la malattia dell’occhio secco
La malattia dell’occhio secco colpisce il movie lacrimale che riveste la superficie dell’occhio. La condizione può causare disagio, irritazione, visione offuscata e infiammazione. Nei casi più gravi, può danneggiare la cornea e compromettere la salute generale degli occhi.I ricercatori si sono concentrati sulla malattia perché è strettamente legata allo stress ossidativo, un processo in cui molecole dannose notice come specie reattive dell’ossigeno si accumulano e danneggiano i tessuti.Il sistema LEAF è stato progettato per generare NADPH, una molecola prodotta naturalmente durante la fotosintesi. Il NADPH agisce come un potente antiossidante, aiutando le cellule a neutralizzare i composti dannosi e a ridurre l’infiammazione.
Cosa ha scoperto lo studio
Per testare il trattamento, i ricercatori hanno indotto la malattia dell’occhio secco nei topi prima di somministrare il collirio sperimentale. Dopo cinque giorni, i topi trattati con LEAF hanno mostrato una produzione lacrimale significativamente migliore e minori danni alla cornea rispetto agli animali che avevano ricevuto solo soluzione salina.Il trattamento ha anche ridotto i marcatori infiammatori nell’occhio. Secondo i ricercatori, i miglioramenti erano paragonabili a quelli ottenuti con un farmaco esistente disponibile in commercio utilizzato per trattare la malattia dell’occhio secco.Questi risultati suggeriscono che il sistema fotosintetico di origine vegetale ha contribuito con successo a contrastare i processi biologici che guidano la condizione.
Prendendo in prestito un trucco dalla natura
Sebbene la fotosintesi sia normalmente associata alle piante, alcune specie animali hanno sviluppato rapporti insoliti con gli organismi fotosintetici. Alcune lumache di mare, advert esempio, possono trattenere i cloroplasti dalle alghe che consumano e usarli per un’attività fotosintetica limitata.Ispirati da questi esempi naturali, i ricercatori hanno esplorato se i componenti della fotosintesi potessero essere adattati per l’uso nei tessuti dei mammiferi. Il loro obiettivo non period rendere gli animali fotosintetici ma sfruttare gli aspetti utili del processo per scopi terapeutici.Il successo dell’esperimento dimostra come i sistemi biologici presenti in natura possano ispirare tecnologie mediche modern.
Il trattamento farà diventare verdi gli occhi?
Nonostante contenga un meccanismo fotosintetico originariamente derivato dagli spinaci, non si prevede che il collirio alteri il colore degli occhi.I ricercatori hanno spiegato che la concentrazione di materiale contenente clorofilla nella soluzione è estremamente bassa, facendo apparire le gocce trasparenti. Di conseguenza, gli occhi trattati non diventano verdi né mostrano alcuna caratteristica vegetale visibile.La terapia funziona a livello biochimico microscopico anziché modificare l’aspetto dell’occhio.
Cosa succede dopo?
La tecnologia è ancora nelle fasi iniziali ed è stata testata solo sui topi. Prima che possa essere utilizzato sugli esseri umani, i ricercatori devono condurre approfondite valutazioni sulla sicurezza e studi clinici per determinare se il trattamento è sicuro ed efficace.Il crew sta attualmente lavorando verso futuri studi sull’uomo. Se questi studi si rivelassero efficaci, la terapia potrebbe fornire una nuova opzione di trattamento non invasivo per la malattia dell’occhio secco che si basa su reazioni biologiche guidate dalla luce.Anche se resta ancora molto lavoro da fare, lo studio offre uno sguardo su un futuro in cui la medicina ispirata alle piante potrebbe aiutare advert affrontare le comuni patologie oculari in modi completamente nuovi.
