Ziapin2 restaura eficazmente a função da retina em modelos pré-clínicos de retinite pigmentosa e degeneração macular

Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores do Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Instituto Italiano de Tecnologia) e do IRCCS Ospedale Policlinico San Martino demonstrou a eficácia da molécula Ziapin2 como um novo instrumento promissor no combate aos efeitos da retinite pigmentosa e da doença macular relacionada à idade. degeneração, condições que levam à deterioração progressiva dos fotorreceptores da retina, causando cegueira progressiva.

As descobertas são publicadas na revista Comunicações da Natureza.

A equipe foi coordenada por Fabio Benfenati, chefe do Centro de Neurociência e Tecnologia Sináptica do IIT, e Stefano Di Marco, em colaboração com o Politecnico di Milano.

A retinite pigmentosa é uma doença genética relativamente rara (afecta 1 em cada 3.500 pessoas), enquanto a degeneração macular relacionada com a idade afecta 7–8% da população e a sua incidência aumenta com a idade.

Atualmente não existem tratamentos eficazes para restaurar a visão nos casos de retinite pigmentosa e degeneração macular, e os métodos aplicados pela comunidade científica baseados na substituição do processo de fototransdução de fotorreceptores deteriorados, como a optogenética e as próteses de retina, têm levado a resultados parciais na restauração da visão, sobretudo pela ativação indistinta dos neurônios da retina, independente da separação da informação visual de claro e escuro nos canais ON e OFF, o que desempenha papel essencial na sensibilidade ao contraste e na resolução espacial.

O estudo demonstra que ao modificar – de maneira dependente da luz – as propriedades elétricas da membrana neuronal em resposta à luz, a molécula Ziapin2 pode restaurar respostas ON, OFF e ON-OFF induzidas por estímulos luminosos na retina em condições pré-clínicas. modelos de retinite pigmentosa, com a conseqüente reativação de múltiplos tipos de resposta tipicamente presentes em retinas saudáveis.

Além disso, quando injetado por via intravítrea em modelos pré-clínicos de retinite pigmentosa que atingiram um estado de cegueira completa, o Ziapin2 demonstrou a sua capacidade de restaurar o comportamento induzido pela luz e a acuidade visual, com efeito que dura duas semanas, passando em todos os testes de biocompatibilidade.

A molécula Ziapin2 foi patenteada pela primeira vez em 2020 por Chiara Bertarelli, Guglielmo Lanzani e Fabio Lanzani e apresentada na revista Nanotecnologia da Natureza. Ziapin2 é um fototransdutor que absorve luz e a transforma em sinal elétrico; ao entrar na membrana neuronal, modula a excitabilidade dos neurônios de acordo com a luz, agindo exclusivamente nas propriedades passivas da membrana sem interferir nos canais iônicos ou nos receptores de neurotransmissores.

Em seu último estudo o grupo de pesquisa do IIT viu pela primeira vez que Ziapin2 também atua de maneira semelhante em neurônios da retina interna não afetados pela degeneração particularmente no nível da célula bipolar onde a informação claro/escuro é segregada em distintos ON e canais OFF e depois enviados pelas células ganglionares ao cérebro através do nervo óptico.

Em comparação com resultados anteriores obtidos em modelos celulares, esta investigação confirma a eficácia da molécula num contexto in vivo, abrindo caminho para possíveis desenvolvimentos com vista a futuras aplicações clínicas.

“Os resultados obtidos mostram que a molécula Ziapin2 é extremamente promissora para restaurar a resposta visual em casos de degeneração de fotorreceptores”, afirmou Fabio Benfenati, coordenador do Centro de Neurociência e Tecnologia Sináptica do IIT e pesquisador do Hospital IRCSS San Martino, em Gênova.

“Conseguimos demonstrar que Ziapin2 pode regenerar o antagonismo fisiológico entre os neurônios retinais ON, que sinalizam a presença de luz, e os neurônios OFF, que sinalizam a ausência de luz no nível celular bipolar da retina. a atividade diferencial é fundamental para a resposta complexa da retina à estimulação luminosa, o que permite uma visão mais natural”.

“Em modelos pré-clínicos de retinite pigmentosa, o Ziapin2 restaurou a resposta à luz e ao contraste por até duas semanas após uma única injeção intravítrea, sem quaisquer efeitos tóxicos ou inflamatórios”, concluiu Stefano Di Marco, pesquisador afiliado do IIT e atualmente professor da Universidade em Gênova. “Esta abordagem inovadora pode representar um ponto de viragem na recuperação da visão no campo das doenças degenerativas da retina.”

“Ziapin2 prova ser uma molécula chave por atuar exclusivamente nas propriedades passivas da membrana”, declara Chiara Bertarelli, professora do Politecnico di Milano. “Este estudo destaca sua eficácia in vivo e aplicações potenciais”.