La luce NIR attraverso la pupilla reticola la sclera senza chirurgia nelle cavie

La miopia progressiva è una crisi sanitaria globale in peggioramento, collegata all'assottigliamento sclerale e all'indebolimento biomeccanico. Gli interventi attuali — lenti oftalmiche, atropina, rinforzo sclerale posteriore — rallentano ma non invertono la degradazione sottostante della matrice collagenica. Il crosslinking sclerale è emerso come strategia promettente per affrontare direttamente questa debolezza, ma i metodi esistenti attivati dalla luce richiedono un intervento chirurgico invasivo per raggiungere la sclera con luce UVA, mentre gli agenti di crosslinking chimico mancano di specificità spaziale e comportano rischi di tossicità retinica e infiammazione.

Questo studio ha esplorato WST11, un fotosensibilizzatore derivato dalla batterio-clorofilla già approvato in Europa per la terapia fotodinamica vascolare del cancro alla prostata, formulato con destrano (WST-D) e attivato da luce NIR a 753 nm. La lunghezza d'onda NIR può penetrare in modo sicuro attraverso la pupilla e le strutture anteriori dell'occhio, raggiungendo la sclera posteriore senza intervento chirurgico. L'aggiunta di destrano aumenta la viscosità della formulazione, limitando la diffusione di WST11 e impedendogli di raggiungere la coroide o la retina.

In esperimenti ex vivo sono state testate concentrazioni di destrano al 2%, 5% e 10%. Solo il destrano al 10% ha confinato in modo affidabile WST11 nella metà esterna della sclera posteriore durante un'incubazione di 30 minuti, con un coefficiente di diffusione di 1,90 × 10⁻⁹ cm²/s. Per quantificare l'efficacia del crosslinking è stato utilizzato un test di degradazione termica — che misura la temperatura alla quale il 50% del tessuto sclerale si contrae (T50). Tutte le combinazioni WST-D più NIR testate hanno prodotto valori T50 significativamente più elevati rispetto ai controlli non trattati. Il risultato ottimale è emerso da 30 minuti di incubazione con WST-D seguiti da 10 mW/cm² di NIR per 30 minuti (ΔT50: 6,8, p=0,0006). È degno di nota il fatto che gli occhi di porcellini d'India più anziani (5–6 mesi) abbiano risposto in modo più marcato rispetto a quelli più giovani, un risultato coerente con le differenze legate all'età nella densità basale dei crosslink del collagene e nella composizione sclerale.

I parametri ottimizzati sono stati poi applicati in vivo su porcellini d'India di 6 mesi. In seguito alla somministrazione transpupillare di luce NIR, sia la sclera equatoriale (ΔT50: 3,7, p<0,0001) sia la sclera posteriore (ΔT50: 3,4, p=0,01) hanno mostrato un crosslinking significativo rispetto ai controlli non trattati. I valori ΔT50 in vivo erano in parte inferiori ai risultati ex vivo, riflettendo probabilmente l'effetto di diluizione dell'ambiente acquoso vivente e i vincoli della somministrazione in vivo di WST-D attraverso la pupilla rispetto all'incubazione diretta della sclera posteriore.

L'approccio presenta diversi vantaggi rilevanti: la luce NIR è non-fototossica alle lunghezze d'onda utilizzate, il trattamento è non chirurgico, WST11 dispone di un profilo di sicurezza clinica consolidato e il controllo della diffusione mediato dal destrano garantisce un targeting spaziale. Il risultato relativo all'efficacia dipendente dall'età costituisce un'importante avvertenza, indicando che i protocolli di trattamento potrebbero dover essere personalizzati. Gli studi futuri dovranno valutare se il crosslinking WST-D/NIR sia in grado di rallentare l'allungamento assiale in modelli animali con miopia indotta, nonché verificarne la biocompatibilità a lungo termine.