Ricercatori della National University of Singapore hanno estratto organelli fotosintetici da foglie di spinaci, li hanno trasformati in nanoparticelle di circa 400 nanometri e li hanno introdotti nelle cellule della cornea tramite semplici gocce oculari. Nei test preclinici su topi, il danno corneale si è invertito in cinque giorni, con risultati superiori a Restasis, il principale farmaco attuale per la malattia dell'occhio secco. Lo studio è stato pubblicato su Cell il 15 maggio 2026 dal team guidato dal professor David Leong Tai Wei.
Una malattia da 1,5 miliardi di pazienti
La malattia dell'occhio secco (cheratocongiuntivite secca) colpisce oltre 1,5 miliardi di persone nel mondo. In Europa la prevalenza è stimata al 13,7% secondo studi epidemiologici pubblicati su IOVS (Investigative Ophthalmology & Visual Science), il che significa circa 8 milioni di pazienti in Italia. Oltre al fastidio quotidiano, la patologia causa cicatrici corneali, dolore cronico, visione sfocata e fotosensibilità; diversi studi la collegano a depressione, ansia e riduzione della produttività lavorativa. Negli Stati Uniti genera un costo sanitario stimato in 3,84 miliardi di dollari l'anno.
I trattamenti disponibili - ciclosporina A (Restasis) e lifitegrast (Xiidra) - agiscono riducendo l'infiammazione su percorsi molecolari specifici, ma richiedono uso continuato, hanno costi elevati e un profilo di effetti collaterali che ne limita la compliance a lungo termine. Il problema biologico di fondo è strutturale: negli occhi infiammati si accumulano specie reattive dell'ossigeno (ROS), molecole chimicamente aggressive che danneggiano le cellule. Gli occhi sani neutralizzano i ROS producendo NADPH, ma negli occhi con infiammazione cronica i livelli di ROS superano le difese naturali della cornea, innescando una spirale crescente che le terapie attuali interrompono solo parzialmente.
Le LEAF: nanoparticelle di spinaci contro il ciclo infiammatorio
Il team del professor Leong Tai Wei ha sviluppato un approccio radicalmente diverso. I ricercatori hanno acquistato foglie verdi al supermercato locale e, attraverso un processo di miscelazione, filtraggio e centrifugazione, hanno isolato i cloroplasti. Tra le specie testate - lattuga, spinaci rossi, spinaci d'acqua e spinaci comuni - la varieta Spinacia oleracea ha mostrato la resa maggiore di macchinario fotosintetico. Dai grani tilacoidi (le strutture a membrane sovrapposte all'interno dei cloroplasti che convertono la luce in energia) hanno rimosso la parte che consuma NADPH, conservando solo la catena delle reazioni alla luce. Il risultato è la nanoparticella LEAF (Light-reaction Enriched thylAkoid NADPH-Foundry), di circa 400 nanometri di diametro, capace di produrre circa il 20% di NADPH in piu rispetto ai tilacoidi non incapsulati.
Una volta introdotte nelle cellule della cornea tramite gocce oculari, le LEAF sfruttano la luce ambientale - la stessa usata ogni giorno per vedere - per produrre NADPH dove le cellule danneggiate non riescono piu a farlo. L'ispirazione scientifica viene dalla lumaca da mare sacoglossa, l'unico animale capace di fotosintesi, che sopravvive settimane di digiuno usando i cloroplasti delle alghe ingerite. I ricercatori si sono chiesti se lo stesso principio potesse funzionare nei mammiferi: come dimostra anche la recente mappa completa del cervello di un topo, i modelli murini continuano ad aprire finestre inaspettate sulla biologia dei mammiferi.
Cosa cambia per i pazienti
Nei test preclinici la cornea ha raggiunto livelli quasi normali in cinque giorni, superando le prestazioni di Restasis nelle stesse condizioni sperimentali. La somministrazione avviene tramite semplici gocce oculari, a dosi abbastanza basse da non interferire con la percezione dei colori. Non servono dispositivi ne fonti di energia esterna: la luce che l'occhio usa gia per vedere alimenta il meccanismo terapeutico. La stessa logica di sistemi che si auto-mantengono sfruttando energia dall'ambiente si ritrova, in tutt'altro contesto, nella ricerca sull'asfalto autoriparante sviluppato con l'intelligenza artificiale di Google.
Il percorso verso l'uso clinico sull'uomo richiedera fasi di sperimentazione, ma il team NUS ritiene che la tecnologia abbia un forte potenziale per la traduzione clinica: il principio attivo proviene da vegetali comuni, la somministrazione e non invasiva e la fonte energetica e gia presente nell'atto di vedere. Mentre si valuta con spirito critico quali annunci scientifici e tecnologici rappresentino vere svolte - come fa chi esamina se il chip quantistico di Microsoft stia rivoluzionando davvero il settore - in biomedica le nanoparticelle di spinaci hanno gia dimostrato di saper sorprendere in laboratorio.
Domande frequenti
Come funzionano le nanoparticelle di spinaci (LEAF) nel trattamento dell'occhio secco?
Le nanoparticelle LEAF, ottenute dai cloroplasti degli spinaci, producono NADPH sfruttando la luce ambientale. Questo aiuta le cellule della cornea a neutralizzare i ROS, interrompendo il ciclo infiammatorio che caratterizza la malattia dell'occhio secco.
In che modo le LEAF si differenziano dai trattamenti attuali come Restasis?
A differenza dei farmaci attuali che agiscono solo sull'infiammazione, le LEAF intervengono direttamente sulla carenza di NADPH, fornendo alle cellule danneggiate la capacità di difendersi dai ROS. Nei test preclinici, le LEAF hanno mostrato risultati superiori a Restasis, con un recupero corneale più rapido.
Come vengono somministrate le nanoparticelle di spinaci e sono sicure per l'occhio?
Le LEAF vengono somministrate tramite semplici gocce oculari a dosi basse che non alterano la percezione dei colori. Non necessitano di dispositivi o fonti di energia esterna, poiché sfruttano la luce ambientale già presente nell’atto di vedere.
Quali sono i principali vantaggi delle LEAF rispetto alle terapie convenzionali?
Le LEAF offrono una soluzione non invasiva, con costi potenzialmente più bassi e meno effetti collaterali. Inoltre, utilizzano ingredienti di origine vegetale comune e beneficiano di una somministrazione semplice e autonoma grazie alla luce naturale.
Quando sarà possibile utilizzare questa tecnologia nei pazienti umani?
Attualmente la tecnologia è stata testata solo in modelli animali e sono necessarie ulteriori fasi di sperimentazione clinica sull’uomo. Tuttavia, il team di ricerca è ottimista sul potenziale di traduzione clinica grazie alla semplicità e sicurezza del principio attivo.
