Che cos’è ARPA-H e cosa punta a fare con THEA
L’Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H), agenzia del Dipartimento della Salute USA (HHS), ha annunciato i soggetti selezionati nel programma Transplantation of Human Eye Allografts (THEA). L’iniziativa prevede un impegno fino a 125 milioni di dollari e ha un obiettivo dichiarato: rendere possibile un trapianto completo di occhio umano che non si limiti al trasferimento anatomico dell’organo, ma punti anche alla restaurazione della funzione visiva in persone cieche o con gravi deficit visivi.
Perché il trapianto “whole eye” è una sfida diversa da cornea e altri trapianti oculari
A differenza del trapianto di cornea (procedura consolidata), un trapianto completo implica preservare e far funzionare una catena biologica molto più lunga: retina, microvascolarizzazione, tessuti di supporto e soprattutto la connessione del nervo ottico con il sistema nervoso centrale. THEA nasce anche per colmare questo “collo di bottiglia”: non basta mantenere vitale l’occhio donatore, serve ricollegare e/o rigenerare i percorsi neurali che portano l’informazione visiva al cervello e contenere i rischi di infiammazione e rigetto post-operatorio.
Le tre aree tecniche del programma THEA
ARPA-H struttura il lavoro su tre filoni principali:
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Prelievo e preservazione degli occhi donatori (tempi, perfusione, conservazione delle strutture sensibili);
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Riparazione e rigenerazione del nervo ottico e delle connessioni neurali;
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Procedure chirurgiche e gestione post-operatoria, inclusa la valutazione funzionale (segnali elettrici, integrità dei tessuti, indicatori di recupero).
Chi sono i “performer” selezionati e che linee di lavoro portano
Tra i team indicati pubblicamente da ARPA-H ci sono realtà accademiche e industriali con approcci complementari: InGel Therapeutics (Allston, Massachusetts), Stanford University, University of Colorado Anschutz Medical Campus e University of Miami Bascom Palmer Eye Institute. Il modello ARPA-H prevede finanziamenti legati a milestone: l’entità dei fondi è vincolata al raggiungimento di obiettivi tecnici concordati.
Dove entra la stampa 3D: scaffold “click-lock” e supporti per cellule retiniche
Una parte del programma coinvolge la manifattura additiva come tecnologia abilitante per creare strutture di supporto (scaffold) progettate con geometrie controllate e micro-architetture utili a: posizionare cellule, guidare l’integrazione tissutale e favorire la stabilità locale dopo il trapianto. Nel racconto pubblico del programma, InGel Therapeutics viene associata a scaffold in gel “click-lock” e a strategie che includono cellule retiniche derivate da cellule staminali, con l’obiettivo di sostenere l’integrazione cellulare e, a valle, la trasmissione del segnale.
La conservazione dell’occhio donatore: l’approccio “eye-ECMO” della University of Miami / Bascom Palmer
Uno dei punti più critici è mantenere retina e microcircolo in condizioni compatibili con la ripresa funzionale. In questo contesto, gruppi collegati a University of Miami e Bascom Palmer Eye Institute descrivono un sistema ispirato all’ECMO (ossigenazione extracorporea) adattato all’occhio: un dispositivo di perfusione che fa circolare sangue ossigenato (o soluzioni equivalenti) attraverso i vasi oculari dopo l’espianto, per limitare il degrado dei tessuti più sensibili.
Il precedente clinico che ha acceso i riflettori: NYU Langone e il primo trapianto “whole eye” (con stampa 3D in sala operatoria)
Il programma THEA si inserisce in un contesto dove esistono già milestone cliniche importanti. NYU Langone Health ha comunicato di aver eseguito nel maggio 2023 il primo trapianto combinato di occhio completo e parte del volto; a distanza di oltre un anno l’occhio trapiantato risultava vitale (pur con esiti funzionali che richiedono valutazioni complesse). In quella procedura la stampa 3D è entrata come supporto chirurgico: Materialise ha dichiarato di aver contribuito con pianificazione 3D pre-operatoria e dispositivi/guide personalizzate stampate in 3D per migliorare precisione e gestione intraoperatoria.
Ricerca parallela: cornee biostampate e impianti trasparenti personalizzati
Mentre THEA punta al trapianto completo, altre linee della ricerca di stampa 3D in oftalmologia lavorano su componenti specifici dell’occhio. In Svizzera, Empa insieme a University of Zurich, Zurich Veterinary Hospital e Radboud University descrive lo sviluppo di un impianto corneale trasparente basato su idrogel, con l’idea di adattare forma e parametri al paziente e ridurre complessità chirurgiche legate a innesti tradizionali. In Europa, il progetto KeratOPrinter (Horizon Europe) mira a una piattaforma di biostampa (con elementi di “4D bioprinting”) per produrre cornee curve e multistrato, affrontando anche il tema della disponibilità di tessuto donatore.
Cosa ci si può aspettare (e cosa no) dal programma
THEA non equivale a “una terapia pronta”: è un programma di ricerca con obiettivi aggressivi su preservazione, immunologia, microchirurgia, rigenerazione neurale e misure funzionali della visione. Se le soluzioni sviluppate riuscissero a dimostrare efficacia e riproducibilità, potrebbero avere ricadute su patologie dove oggi si gestisce soprattutto la progressione (per esempio glaucoma, degenerazione maculare o retinopatia diabetica), oltre a possibili trasferimenti di tecnologia verso altri ambiti di rigenerazione del sistema nervoso.
