Sviluppato un modello di lenti wireless che monitora in maniera costante la pressione intraoculare ed è in grado di somministrare il farmaco se necessario
Una nuova frontiera per la cura delle malattie croniche oculari potrebbero essere le lenti a contatto intelligenti. Un gruppo di ricercatori della Sun Yat-Sen University di Guangzhou, in Cina, ha sviluppato un modello per il trattamento del glaucoma che monitora in continuo la pressione dei fluidi all’interno dell’occhio ed è in grado di somministrare direttamente il farmaco se necessario. Le lenti smart wireless sono state finora testate in studi preclinici sugli occhi di maiali e conigli vivi. I risultati dello studio sono stati pubblicati lo scorso maggio su Nature Communications.
IL GLAUCOMA
Il glaucoma è causato dall'aumento della pressione intraoculare, dovuto alla circolazione anormale dell'umore acqueo, cioè l’acqua presente all’interno dell’occhio. Con il tempo, l’alta pressione intraoculare porta alla degenerazione del nervo ottico e questa condizione, se non gestita, può causare la perdita irreversibile della vista. Secondo il World Report on Vision del 2019 dell’Organizzazione Mondiale della Sanità sono oltre 60 milioni le persone affette da glaucoma nel mondo. Tra queste, 7 milioni hanno manifestato perdita della vista o cecità. In Italia, la stima della Società Oftalmologica Italiana è che circa un milione di persone abbiano il glaucoma ma che solo un terzo di esse ne siano a conoscenza.
Poiché la pressione intraoculare varia in base alle attività umane e al ritmo circadiano, andrebbe monitorata di continuo. Attualmente, però, può essere misurata solo da medici specialisti che dispongono di particolari macchinari e non è possibile cogliere le fluttuazioni critiche giornaliere. Inoltre, il trattamento consiste nella somministrazione di colliri in grado di ridurre la pressione intraoculare e fermare il deterioramento del nervo ottico, ma ha dei limiti. Prima di tutto, perché i medicinali somministrati in questo modo penetrano con difficoltà e, in secondo luogo, perché il paziente non sempre segue con attenzione e quotidianamente questa terapia cronica. Il dispositivo sviluppato dal team cinese, se approvato all’uso clinico, risolverebbe molti dei problemi attuali: oltre a monitorare costantemente la pressione intraoculare è in grado di somministrare direttamente un farmaco anti-glaucoma.
LA LENTE SMART
Più in particolare, si tratta di una lente a contatto teranostica wireless integrata (WTCL), per il monitoraggio della pressione in situ e la somministrazione di farmaci attivati elettricamente in condizioni di pressione ad alto rischio. La lente è stata progettata per conservare il medicinale anti-glaucoma – la brimonidina – in uno strato di idrogel all'interno del cristallino, che viene rilasciato nella cornea in presenza di un particolare segnale, con l'assistenza di una debole corrente elettrica. La lente a contatto - morbida, minimamente invasiva e senza batteria - potrebbe essere anche ben tollerata e prodotta in serie, con un processo di produzione relativamente semplice simile alla produzione commerciale di circuiti stampati.
IL FUNZIONAMENTO
Nel lavoro pubblicato su Nature Communications, si legge che il dispositivo è formato da una lente superiore e una inferiore, con un sensore di pressione e un dispositivo wireless di trasferimento del farmaco che è inserito tra di esse attorno al bordo delle lenti. Il tutto senza interferire con la vista o irritare gli occhi, come rassicurano i ricercatori. Quando la pressione all'interno dell'occhio aumenta, lo spazio tra le lenti superiore e inferiore diminuisce. Questo movimento viene rilevato dal sensore di pressione che invia un segnale al sistema wireless, innescando così il rilascio del farmaco e consentendogli di attraversare la cornea dell'occhio.
LO STUDIO PRECLINICO
Gli esperimenti condotti sui conigli hanno mostrato come il farmaco fornito dal cristallino sia stato in grado di ridurre gradualmente la pressione intraoculare di circa un terzo entro 30 minuti. Ha, inoltre, contribuito a mantenere quei livelli di pressione per un periodo più lungo rispetto allo stesso farmaco sotto forma di collirio. Trattamento spesso associato ad un rapido rialzo della pressione. “Un dispositivo in grado di rispondere continuamente ai cambiamenti di pressione sarebbe l'ideale, poiché i livelli possono variare nel corso della giornata, in base all'attività di una persona e ai cicli del sonno”, hanno affermato i ricercatori. “Evitando così che l'aumento della pressione intraoculare possa portare ad una perdita irreversibile della vista”.
LE PROSPETTIVE
Sebbene siano necessarie ulteriori studi prima che possano iniziare i test clinici sugli esseri umani affetti da glaucoma, i primi dati sono incoraggianti. Il professor Zubair Ahmed dell'Institute of Inflammation and Aging dell'Università di Birmingham, non coinvolto nel lavoro, ha affermato che la ricerca ha importanti potenzialità. “Anche un aumento della pressione all'interno dell'occhio è un problema significativo per la maggior parte delle persone con glaucoma”, ha precisato. “Grazie a questo dispositivo una persona con glaucoma può ricevere informazioni in tempo reale sulla pressione intraoculare, poiché la lente a contatto ha una capacità wireless incorporata e può comunicare facilmente con un'app sullo smartphone”.
I ricercatori hanno, inoltre, aggiunto che le lenti non sono solo morbide e minimamente invasive, ma sono anche prive di batteria, evidenziando che il loro uso potrebbe essere esteso anche ad altre malattie oftalmiche: “promuovendo l'emergere di una nuova generazione di dispositivi per la gestione della salute personalizzata”.
