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Il glaucoma continua a rappresentare una delle principali cause di cecità irreversibile nel mondo, spesso perché diagnosticato quando il danno al nervo ottico è già avanzato. Nonostante i progressi terapeutici, manca ancora una comprensione completa dei meccanismi molecolari alla base della malattia.

Negli ultimi anni, la conoscenza e l’identificazione dei micro-RNA (miRNA) — piccole molecole regolatrici che modulano finemente l’espressione genica — si stanno rivelando strumenti potenti per comprendere come il glaucoma si sviluppi, progredisca e risponda ai trattamenti.

L’idea che minuscoli frammenti di RNA possano rivoluzionare diagnosi e terapia rappresenta una nuova e promettente visione della medicina oftalmologica moderna.

La neuropatia ottica glaucomatosa

Il glaucoma è una patologia cronica degenerativa che colpisce il nervo ottico, caratterizzata da un danneggiamento delle fibre nervose che lo costituiscono e da un conseguente danno al campo visivo. Se non trattata, la progressiva riduzione del campo visivo può portare a cecità.

Il glaucoma rappresenta un importante problema sociale: è la seconda causa di cecità nel mondo e colpisce circa 60 milioni di persone, rendendone cieche più di 8 milioni. Inoltre circa il 50% dei soggetti affetti da glaucoma non ne è consapevole.

È una patologia subdola poiché spesso ci si accorge della malattia quando le alterazioni visive sono già molto avanzate mentre prima non si avvertiva alcun sintomo. Tuttavia, se diagnosticata precocemente e opportunamente curata, può essere tenuta sotto controllo in maniera efficace, permettendo una buona visione per tutto l’arco della vita.

Micro-RNA e Glaucoma

Il glaucoma, in realtà, non è una singola malattia, ma un gruppo di condizioni complesse che coinvolgono numerosi fattori biologici, genetici e ambientali. Per questo motivo, la possibilità di avere marcatori molecolari precisi e meccanismi regolatori chiave rappresenta un enorme passo avanti.

I micro-RNA potrebbero diventare quegli “interpreti” invisibili che raccontano ciò che accade davvero all’interno delle cellule del nervo ottico, della retina e del trabecolato, fornendo indizi preziosi sulla salute dell’occhio ben prima della comparsa dei sintomi.

Il ruolo del Micro-RNA

I micro-RNA agiscono come regolatori di precisione all’interno della cellula: modulano l’espressione di centinaia di geni, controllano la produzione di proteine e mantengono l’equilibrio di processi vitali come infiammazione, stress ossidativo, apoptosi e metabolismo.

Si legano all’RNA messaggero fungendo da “filtro” che decide quali messaggi vanno tradotti in proteina e quali devono essere silenziati.

Sono stati identificati alcuni tratti di micro-RNA che svolgono funzioni specifiche che possono concorrere all’insorgenza del glaucoma, in dettaglio:

• aumentano l’apoptosi delle cellule ganglionari retiniche
• influenzano la produzione o il deflusso dell’umor acqueo
• modulano la risposta infiammatoria del nervo ottico
• hanno un ruolo nei cambiamenti della pressione intraoculare (IOP)

Identificare quali micro-RNA sono alterati può, quindi, fornire una lettura dettagliata dei processi patologici in corso.

Proprio perché il glaucoma è subdolo e molti pazienti non percepiscono sintomi fino alle fasi tardive, c’è grande interesse nel trovare biomarcatori affidabili che possano svelare la malattia sin dalle fasi in cui è ancora silente.

La rilevazione dei micro-RNA può essere effettuata utilizzando una molteplicità di fluidi corporei:

• sangue
• lacrime
• umor acqueo
• tessuti retinici

Esiste, dunque, la possibilità di reperire i micro-RNA attraverso un approccio non invasivo e precoce, basato sulla rilevazione delle alterazioni molecolari, che precedono i danni strutturali osservabili tramite OCT o campo visivo.

I micro-RNA potrebbero, quindi, funzionare come “avvisi anticipati”, capaci di identificare i pazienti a rischio molto prima che la vista venga compromessa.

Biogenesi e Meccanismi del Micro-RNA

Per utilizzare i micro-RNA come strumenti diagnostici o terapeutici è essenziale conoscerne la biologia, dall’origine alla loro azione sui tessuti oculari.

Il percorso dei micro-RNA inizia nel nucleo cellulare, dove il DNA viene trascritto in un lungo precursore chiamato pri-miRNA.
Successivamente:

1. Drosha, un enzima chiave, taglia il pri-miRNA in pre-miRNA.
2. Il pre-miRNA viene trasportato nel citoplasma tramite la proteina Exportin-5.
3. Dicer, un altro enzima essenziale, rifinisce ulteriormente la molecola.
4. Il micro-RNA maturo viene caricato nel complesso RISC, pronto a svolgere la sua funzione regolatrice.

Drosha fa parte di un complesso proteico denominato Microprocessor complex (complesso di microprocessazione), che contiene proteine di attacco all’RNA a doppio filamento, essenziali perché Drosha possa attaccarsi ai frammenti di RNA a doppio filamento del pri-miRNA che sono richiesti per la corretta processazione, in quanto queste sono sensori della flessibilità dell’RNA e riescono a riconoscere il giusto punto di attacco del complesso.

Ogni passaggio può essere influenzato da stimoli ambientali e condizioni patologiche — inclusa l’ipertensione oculare — modificando la disponibilità dei micro-RNA attivi nei tessuti.

Meccanismi di Silenziamento Genico

Una volta attivato, il micro-RNA riconosce specifiche sequenze sull’RNA messaggero (mRNA). Questa interazione può:

• bloccare la traduzione in proteina
• favorire la degradazione dell’mRNA
• ridurre l’efficienza dei processi cellulari che dipendono da quella proteina

Nel glaucoma, questo processo è strettamente collegato a meccanismi come:

• indebolimento delle cellule ganglionari
• alterazioni del trabecolato
• squilibri nella produzione dell’umor acqueo
• danno ossidativo del nervo ottico

Profilazione del Micro-RNA nel Glaucoma

Per studiare come i micro-RNA cambino nel glaucoma, vengono utilizzate tecnologie avanzate che permettono grande sensibilità e precisione.

PCR in Tempo Reale e ddPCR

La PCR in tempo reale (qPCR) permette di misurare la quantità di un micro-RNA con grande accuratezza, amplificando segnali molto deboli.
La droplet digital PCR (ddPCR) rappresenta un’ulteriore evoluzione, suddividendo il campione in migliaia di microgoccioline e offrendo:

• quantificazione assoluta
• sensibilità più elevata
• meno variabilità tra i test

Questi metodi permettono di identificare anche variazioni minime nei micro-RNA associate a cambiamenti nella pressione oculare o nel danno al nervo ottico.

Sequenziamento di Piccoli RNA e Assay con Reporter

Il sequenziamento dei piccoli RNA permette di scoprire l’intero “panorama” dei micro-RNA presenti in un campione, inclusi quelli rari o finora sconosciuti.

Gli assay con reporter, invece, misurano direttamente l’interazione micro-RNA → mRNA, visualizzando i bersagli specifici coinvolti nel glaucoma.

Questi strumenti combinati rendono possibile una mappatura precisa dei circuiti molecolari della malattia.

Vantaggi del Micro-RNA nel Trattamento del Glaucoma

Una volta conosciuti i micro-RNA coinvolti, diventa possibile immaginare nuove strategie terapeutiche basate sulla modulazione della loro attività.

Biomarcatori per la Diagnosi Precoce

Alterazioni nei livelli di micro-RNA potrebbero permettere di diagnosticare:

• glaucoma ad angolo aperto
• glaucoma congenito
• progressione precoce del danno prima che le cellule ganglionari retiniche inizino a morire.

Un semplice prelievo lacrimale, per esempio, potrebbe un giorno diventare parte dello screening di routine.

Medicina Personalizzata e Potenziale Terapeutico

Il profilo dei micro-RNA di ciascun paziente potrebbe rivelare:

• rischio individuale di progressione
• risposta a trattamenti come prostaglandine o beta-bloccanti
• suscettibilità agli effetti collaterali
• pathway biologici più attivi nel singolo occhio

Ciò permetterà terapie realmente su misura.
Nel futuro, potremmo persino avere:

• mimici di micro-RNA per ripristinare funzioni protettive
• inibitori di micro-RNA per bloccare pathway dannosi

Questa tipologia di sviluppi potrebbe segnare una nuova era nella neuroprotezione del nervo ottico.

Sfide e Limiti della Ricerca sul Micro-RNA

Nonostante il grande potenziale, l’integrazione clinica dei micro-RNA presenta ancora ostacoli importanti.

Variabilità e Mancanza di Standardizzazione

Un approccio basato sui micro-RNA, purtroppo, è tuttora penalizzato dalla mancanza di protocolli uniformi per:

• raccolta dei campioni
• conservazione dei liquidi oculari
• metodi di estrazione
• piattaforme di analisi

L’assenza di protocolli uniformi rende difficile confrontare i risultati ottenuti in diversi laboratori. Una standardizzazione a livello internazionale sarà essenziale per rendere i micro-RNA strumenti clinici affidabili.

Comprensione Limitata del Significato Funzionale

Molti micro-RNA sono stati identificati come alterati nel glaucoma, ma il loro ruolo esatto nell’insorgenza della patologia rimane ancora poco chiaro.
La complessità delle reti geniche coinvolte rende, infatti, difficile attribuire a ciascun micro-RNA un effetto univoco.

Servono studi longitudinali su larga scala per distinguere:

• micro-RNA causa della malattia
• micro-RNA conseguenza della malattia
• micro-RNA coinvolti solo marginalmente

Un Futuro Promettente

In sintesi, i micro-RNA rappresentano una nuova e promettente frontiera per la diagnosi, la comprensione e il trattamento del glaucoma e dell’ipertensione oculare.

Con l’evoluzione delle tecniche di profilazione e con studi clinici più numerosi e strutturati, potremmo presto assistere a una trasformazione radicale dell’approccio diagnostico e terapeutico.

Il futuro della cura del glaucoma potrebbe essere scritto in sequenze lunghe appena 22 nucleotidi!

• Greene KM, Stamer WD, Liu Y. The role of microRNAs in glaucoma. Exp Eye Res. 2022 Feb;215:108909. doi: 10.1016/j.exer.2021.108909. Epub 2021 Dec 27. PMID: 34968473; PMCID: PMC8923961
• Dobrzycka M, Sulewska A, Biecek P, Charkiewicz R, Karabowicz P, Charkiewicz A, Golaszewska K, Milewska P, Michalska-Falkowska A, Nowak K, Niklinski J, Konopińska J. miRNA Studies in Glaucoma: A Comprehensive Review of Current Knowledge and Future Perspectives. Int J Mol Sci. 2023 Sep 28;24(19):14699. doi: 10.3390/ijms241914699. PMID: 37834147; PMCID: PMC10572595.