RIEMERGERE DAL BUIO:
NUOVE TECNOLOGIE
E
VISIONE ARTIFICIALE
Convegno Macula Today 2024
Riemergere dal buio: Nuove tecnologie e visione artificiale
Macula Today è il Convegno annuale organizzato dalla Macula & Genoma Foundation, Fondazione no profit che promuove la ricerca nell’ambito delle malattie oculari.
La Macula & Genoma Foundation si prefigge di promuovere una cultura della solidarietà sociale mediante la divulgazione e l’applicazione delle più recenti scoperte scientifiche, senza fini di lucro e senza barriere geografiche, sociali ed economiche.
Le finalità di Macula Today
Il Convegno ospita ogni anno eminenti esperti del settore dell’oftalmologia per presentare i dati delle loro ricerche, tra le più innovative a livello mondiale. L’evento è rivolto non solo agli oculisti ma anche ai pazienti e ai non addetti ai lavori, permettendo a tutti, mediante l’utilizzo di un linguaggio semplice e chiaro, ma scientificamente corretto, di entrare in diretto contatto con il mondo della ricerca più all’avanguardia. Il Macula Today permette di essere informati su nuove terapie e traguardi terapeutici già disponibili o che potrebbero diventare tali nel prossimo futuro.
I relatori di questa edizione
Quest’anno “Macula Today” ha il privilegio di ospitare quattro ricercatori provenienti da eminenti università e istituti di ricerca:
- Prof. Andrea Cusumano Ricercatore Università Tor Vergata di Roma, APL Professor Università di Bonn, Adjunct Associate Professor Weill Cornell Medical College, New York, Macula & Genoma Foundation, New York
- Prof. Eduardo Fernández Università Miguel Hernández Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN), Elche
- Prof. Benedetto Falsini Professore associato, Istituto di Oftalmologia, Università Cattolica Sacro Cuore e della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli, Roma, Macula & Genoma Foundation, New York
- Prof. Emiliano Giardina Università Tor Vergata di Roma, Direttore Laboratorio di Medicina Genomica UILDM, Fondazione Santa Lucia, Roma
A chi è rivolto il convegno?
Macula Today è una preziosa opportunità di interscambio scientifico tra membri d’eccellenza della comunità oftalmologica internazionale impegnati nella lotta contro la cecità e presenta l’unicità di condividere il bagaglio di conoscenze e innovazioni con i diretti interessati.
Il Convegno è inoltre rivolto anche ai non “addetti ai lavori”, ai pazienti e ai loro familiari, agli oculisti, ai ricercatori di base, ai giornalisti scientifici e ai rappresentanti più attenti delle istituzioni nazionali ed internazionali.
Prof. Emiliano Giardina
Università Tor Vergata di Roma, Direttore Laboratorio di Medicina Genomica UILDM, Fondazione Santa Lucia, Roma
L'applicazione dell'intelligenza artificiale nella diagnosi e nella prevenzione della degenerazione maculare senile
Negli ultimi anni nel campo della genomica si è assistito ad una vera e propria rivoluzione che ha permesso di ottenere ed analizzare dati provenienti dal sequenziamento dell’intero genoma umano in pochissimo tempo. Infatti, l’elevatissima mole di dati proveniente da queste analisi genomiche si può avvalere di protocolli di intelligenza artificiale che permettono la programmazione e la progettazione di sistemi hardware e software in grado di eseguire percorsi decisionali. A tal proposito, l’oftalmologia rappresenta un esempio eccellente di come le recenti acquisizioni in campo genomico possano tradursi velocemente in strumenti clinici e diagnostici a beneficio dei pazienti. Il nostro gruppo di ricerca, ha di recente sviluppato un tool per la definizione e la gestione del rischio sia in soggetti affetti da degenerazione maculare senile sia in soggetti sani. Il nostro sistema va ad integrare fattori genetici e non-genetici stilando uno specifico profilo di rischio per singolo paziente. Il sistema consentirà di definire specifici percorsi diagnostici in grado di modificare e migliorare l’inquadramento clinico dei nostri pazienti.
Prof. Andrea Cusumano
Ricercatore Università Tor Vergata di Roma, APL Professor Università di Bonn, Adjunct Associate Professor Weill Cornell Medical College, New York
Lo studio PRIMAvera: primi impianti della protesi retinica PRIMA in Italia
PRIMAvera è il nome dello studio clinico multicentrico mirato a validare i parametri di sicurezza ed efficacia della protesi sottoretinica PRIMA, la più piccola e performante protesi sottoretinica realizzata ad oggi, progettata per restituire una visione utile alle persone che hanno perso la visione centrale a causa della degenerazione maculare legata all’età (AMD) di tipo atrofico giunta allo stadio terminale di atrofia geografica (AG). Lo studio PRIMAvera, realizzato in Italia grazie al Consorzio tra il Policlinico Tor Vergata (PTV) e il Presidio Britannico presso l’Azienda Ospedaliera San Giovanni Addolorata, supervisionato dal Ministero della Salute, intende ampliare i risultati già ottenuti dagli studi di fattibilità, con la finalità di ottenere per PRIMA la certificazione FDA e la marcatura CE necessarie per la commercializzazione e l’utilizzo nella pratica clinica.
I primi tre pazienti italiani, di 91, 84 e 86 anni, sono stati sottoposti alla chirurgia d’impianto di PRIMA nel mese di settembre scorso e proprio in questi giorni hanno iniziato la fase successiva del protocollo, che consiste nell’accensione della protesi e nell’inizio della riabilitazione visiva, che durerà circa 12 mesi. La riabilitazione è necessaria perché la stimolazione visiva che si ottiene grazie alla protesi sottoretinica è diversa da quella “naturale” e assomiglia a un insieme di puntini luminosi (fosfeni) il cui pattern permette al paziente di riconoscere gli oggetti “osservati”. I risultati di sicurezza ed efficacia verranno valutati a partire dai 6 mesi dopo l’impianto e saranno basati sulla variazione dell’acuità visiva (capacità di vedere e riconoscere forme, oggetti, numeri, lettere, parole e piccole frasi) e della qualità di vita dei pazienti.
Prof. Falsini Benedetto
Professore associato, Istituto di Oftalmologia, Università Cattolica Sacro Cuore e della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli, Roma
Neuroprotezione delle cellule gangliari retiniche nel glioma della via ottica: risultati degli studi clinici di Fase I e II
I gliomi ottici pediatrici (POG) sono tumori cerebrali di basso grado caratterizzati da lenta progressione e perdita della vista invalidante. Attualmente non esiste una strategia per prevenire la perdita visiva correlata al POG. Precedenti studi del nostro gruppo (Falsini et al., 2016) hanno valutato gli effetti della somministrazione di colliri con fattore di crescita del nervo murino (m-NGF) in pazienti con disabilità visiva correlata a POG. In uno studio prospettico randomizzato, controllato con placebo, di fase II, in doppio cieco, in pazienti con POG stabile e grave perdita della visione, il trattamento con m-NGF ha portato a miglioramenti statisticamente significativi nella funzione visiva, come evidenziato da campi visivi e parametri elettrofisiologici oggettivi. A cinque anni dallo studio, non vi sono state evidenze di effetti collaterali correlati al trattamento con NGF. La ricerca attuale è focalizzata sull’applicazione clinica di un NGF umano ricombinante, indolore, hNGFp (Cattaneo et al., 2019), come strategia neuroprotettiva per i POG. Questa forma mutante di NGF ha una potenza neurotrofica identica a quella del NGF di tipo selvatico ma un’attività di sensibilizzazione al dolore dieci volte inferiore (Malerba et al 2015, Plos Uno). Inoltre, hNGFp è un agonista influenzato da TrkA, in quanto esso lega e attiva efficacemente TrkA, con un’affinità di legame identica a quella di hNGF, mentre la sua affinità di legame con p75NTR è fortemente ridotta (Covaceuszach et al, 2010, Biochem. Biophys. Res. comun.). Queste proprietà rendono hNGFp un candidato terapeutico ideale per un approccio neuroprotettivo alla neurodegenerazione, privo delle insidie mostrate dal NGF di tipo selvatico. Questo progetto è stato approvato e patrocinato dal Ministero della Salute, RF 2019. Lo scopo di questo nuovo studio clinico randomizzato di fase 1b/2a è quello di valutare la sicurezza e l’efficacia della somministrazione di dosi multiple di collirio hNGFp CHF6467 sulla funzione visiva di bambini o giovani adulti con gliomi ottici pediatrici, associati o meno a neurofibromatosi di tipo 1. Lo studio includerà una serie di valutazioni sia della funzionalità che della morfologia dei percorsi ottici, utilizzando tecniche di elettrofisiologia e di risonanza magnetica (MRI) del cervello. La comparazione sarà fatta con una preparazione placebo a base di una soluzione salina fisiologicamente equilibrata. L’endpoint primario sarà il raggio più grande (il più grande) del campo visivo misurato in gradi di angolo visivo mediante perimetria cinetica secondo Goldmann con obiettivo V/4e.
Gli Endpoint secondari sono: acuità visiva, elettroretinogrammi (ERG) Ganzfeld, potenziali visivi evocati (VEP) e lo studio delle fibre nervose con tomografia a coerenza ottica (OCT) (Falsini et al., 2016). I risultati aiuteranno a capire se un approccio che mira alla degenerazione delle cellule gangliari retiniche può essere sicuro ed efficace per il trattamento della perdita della visione associata a POG.
Prof. Andrea Cusumano
Ricercatore Università Tor Vergata di Roma, APL Professor Università di Bonn, Adjunct Associate Professor Weill Cornell Medical College, New York Macula & Genoma Foundation, New York
Recupero visivo con la protesi retinica PRIMA: risultati al 2024 e prospettive future
PRIMA è una protesi retinica progettata specificamente per i pazienti con degenerazione maculare legata all’età di tipo atrofico (comunemente nota come maculopatia atrofica o secca) evoluta nella sua forma terminale, l’atrofia geografica (GA). Essa consiste in un microchip di 2 mm di lato e 30 micron di spessore – costituito a sua volta da 378 pixel di 100 micron di diametro l’uno – che viene impiantato chirurgicamente sotto la retina, in anestesia locale, con un intervento della durata di circa un’ora.
Il dispositivo lavora di concerto con dei componenti esterni, un paio di occhiali con fotocamera e microproiettore integrati e un computer tascabile. Questi elementi, che nel loso insieme costituiscono il Sistema PRIMA, determinano la percezione di pattern di fosfeni, da più semplici a più complessi, che il paziente impara a riconoscere gradualmente grazie a una fase di riabilitazione visiva.
Il Prof. Andrea Cusumano ha diretto la sperimentazione di PRIMA in Italia nell’ambito dello Studio multicentrico PRIMAvera e in occasione di questa edizione del Macula Today presenta i dati della sperimentazione a 12 mesi, che dimostrano come PRIMA sia ad oggi la protesi retinica ad aver ottenuto i risultati migliori in termini di sicurezza ed efficacia.
La tecnologia in evoluzione consentirà presto di migliorare ulteriormente la performance di PRIMA, con un aumento dell’area del recupero visivo, ottenibile grazie alla composizione modulare della protesi, e una migliore qualità (definizione) delle immagini, ottenibile grazie a una maggiore miniaturizzazione dei moduli e quindi a un maggior numero di stimoli elettrici a parità di superficie.
PRIMA ci permette oggi di poter parlare concretamente di “terapia chirurgica per la maculopatia atrofica terminale”. In futuro questo microchip potrebbe rivelarsi utile anche per altri tipi di degenerazioni retiniche che determinano la perdita dei fotorecettori (ad esempio la retinite pigmentosa), con grande beneficio in termini di innovazione terapeutica e di qualità di vita per una platea sempre più ampia di pazienti.
Prof. Falsini Benedetto
Macula & Genoma Foundation, New York
Istituto di Oftalmologia, Università Cattolica Sacro Cuore, Roma
Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli, Roma
Distrofie retiniche ereditarie e danno della retina interna: un potenziale co-fattore del deficit visivo
Le distrofie retiniche ereditarie sono rare, fenotipicamente eterogenee, e caratterizzate dalla perdita progressiva dei fotorecettori coni e bastoncelli. Studi sperimentali tuttavia mostrano che in conseguenza di una disfunzione o morte dei fotorecettori la retina post-recettoriale va incontro ad una riorganizzazione anatomica e funzionale nota come “remodeling”.
Gli studi clinici condotti dal nostro gruppo sulle distrofie coni- bastoncelli indicano che la progressione verso una grave perdita della vista è spesso accompagnata da un progressivo ispessimento della retina interna, probabilmente riflesso del remodeling retinico secondario alla degenerazione dei fotorecettori. Le variazioni anatomiche e funzionali della retina interna hanno un ruolo importante in vista dei tentativi terapeutici basati sulla terapia genica o sulle cellule staminali per mitigare la perdita dei fotorecettori e recuperarne la funzione.
Prof. Eduardo Fernández
Università Miguel Hernández Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN), Elche
Evoluzione delle protesi corticali negli ultimi 40 anni e dati clinici del Prof. Eduardo Fernández presentato dal Prof. Andrea Cusumano
Le protesi corticali sono un sottogruppo di neuroprotesi visive in grado di stimolare una percezione visiva utile nelle persone affette da cecità assoluta dovuta a patologie o traumi che hanno danneggiato l’intera retina, il nervo ottico, il talamo o il cervello. Questi dispositivi vengono impiantati a contatto con la corteccia occipitale mediante procedure neurochirurgiche standard relativamente poco invasive.
La visione artificiale mediata dalle protesi corticali ha luogo grazie all’ausilio di una o due telecamere che acquisiscono le immagini che si presentano di fronte al paziente e di un codificatore che estrapola e migliora le caratteristiche più rilevanti della scena. Le informazioni sono poi trasmesse alla protesi impiantata, i cui elettrodi stimolano i neuroni bersaglio con le tensioni più appropriate.
In occasione di questo appuntamento annuale del Macula Today, il Prof. Andrea Cusumano illustra l’evoluzione delle protesi corticali negli ultimi 40 anni, dal prototipo di Dobelle degli anni ’80 all’impianto di microelettrodi intracorticali del gruppo di ricerca dell’Università Miguel Hernández, Spagna, guidato dal Professor Eduardo Fernández alle future protesi che funzionano in modalità wireless progettate da Neuralink.
Il gruppo di Fernández ha eseguito uno studio clinico in pazienti completamente ciechi, dimostrando la sicurezza e l’efficacia della microstimolazione corticale nell’essere umano. La protesi corticale ha infatti permesso ai pazienti impiantati di riconoscere forme e oggetti, abilità utili per l’orientamento, la mobilità e lo svolgimento di alcune attività in modo indipendente, con miglioramento della qualità di vita.
Le protesi corticali rappresentano l’unica opzione per il ripristino di una visione utile nelle persone affette da cecità completa, anche in assenza di bulbi oculari. La visione artificiale mediata da questi impianti, sebbene estremamente limitata rispetto alla visione naturale, è comunque in grado di offrire ai pazienti una funzionalità visiva utile per sostenere le funzioni basilari della vita quotidiana.
Prof. Emiliano Giardina
Università Tor Vergata di Roma,
Direttore Laboratorio di Medicina Genomica UILDM, Fondazione Santa Lucia, Roma
Il genetista e l'oculista: insieme per migliorare le prospettive di cura e la qualità di vita dei pazienti
La nostra collaborazione decennale rappresenta un modello esemplare di approccio multidisciplinare per la cura delle distrofie retiniche. Queste patologie, spesso caratterizzate da un’eziopatogenesi complessa e multifattoriale, possono beneficiare enormemente di una diagnosi precoce, che si traduce in una gestione più efficace non solo del paziente, ma anche dei suoi familiari.
Negli ultimi dieci anni, oltre 1.000 campioni di DNA sono stati analizzati, con risultati che hanno rivoluzionato la comprensione e la gestione di molte malattie oculari. Grazie a tecniche avanzate come il sequenziamento di seconda e terza generazione e l’uso di sofisticati strumenti bioinformatici, il genetista è in grado di identificare varianti patogenetiche, offrendo una diagnosi precisa e informazioni fondamentali per la consulenza genetica familiare. Questo approccio non solo contribuisce a identificare i fattori di rischio per altri membri della famiglia, ma aiuta anche nella prevenzione e nel riconoscimento precoce di alcune manifestazioni cliniche.
Parallelamente, il ruolo dell’oculista è essenziale: dalla diagnosi clinica e strumentale al monitoraggio costante, fino all’attuazione di trattamenti specifici e al supporto visivo personalizzato. L’integrazione di queste competenze consente di affrontare la malattia da ogni angolazione, migliorando sensibilmente gli esiti clinici. In questo modo, viene promosso un modello di assistenza centrato sulla persona, che abbraccia non solo gli aspetti medici, ma anche quelli psicologici, cruciali per migliorare la qualità della vita.
Questa collaborazione dimostra come l’unione delle competenze possa aprire nuove prospettive per la cura di malattie complesse o multifattoriali, trasformando le sfide in opportunità per un futuro più reale per i pazienti.
