Come gli esseri umani sviluppano una visione centrale nitida prima della nascita

Gli scienziati della Johns Hopkins University hanno scoperto come gli esseri umani sviluppano una visione centrale nitida prima della nascita. Invece di migrare dal centro della retina, le cellule dei coni blu si trasformano in coni rossi e verdi sotto l’influenza di segnali legati alla vitamina A e agli ormoni tiroidei. Questi risultati potrebbero migliorare la produzione di tessuto retinico in laboratorio e gettare le basi per future terapie cellulari volte a ripristinare la vista persa a causa di malattie oculari legate all’età.

La ricerca, basata su tessuto retinico coltivato in laboratorio, è stata pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Per studiare lo sviluppo dell’occhio umano, i ricercatori hanno utilizzato organoidi, piccoli gruppi di tessuto derivati ​​da cellule fetali che riproducono fedelmente parti della retina. Dopo aver osservato queste retine coltivate in laboratorio per diversi mesi, il team ha identificato gli eventi cellulari che danno forma alla foveola, la piccola regione al centro della retina responsabile della visione più nitida.

Lo studio si è concentrato sui fotorecettori a cono, le cellule fotosensibili che permettono la visione diurna e la percezione dei colori. Queste cellule si differenziano in coni blu, verdi o rossi, ognuno dei quali risponde a diverse lunghezze d’onda della luce. Sebbene la foveola costituisca solo una piccola porzione della retina, è responsabile di circa la metà della percezione visiva umana. A differenza del resto della retina, dove sono presenti tutti e tre i tipi di coni, la foveola contiene solo coni rossi e verdi. 

Gli esseri umani sono insoliti perché possiedono tre diversi tipi di coni che, insieme, consentono una visione a colori molto ampia. Il modo esatto in cui si sviluppa questo schema specializzato è rimasto un mistero per decenni.

I nuovi risultati suggeriscono che la disposizione dei coni nella foveola si stabilisce attraverso una sequenza coordinata di eventi nelle prime fasi dello sviluppo fetale. Tra la decima e la dodicesima settimana, nella foveola in via di sviluppo compare un piccolo numero di coni blu. Entro la quattordicesima settimana, tuttavia, queste cellule si sono trasformate in coni rossi e verdi.

I ricercatori hanno scoperto che questo processo avviene attraverso due meccanismi distinti. In primo luogo, l’acido retinoico, una molecola derivata dalla vitamina A, viene degradato, riducendo la formazione di nuovi coni blu. Successivamente, gli ormoni tiroidei inducono i coni blu rimanenti a convertirsi in coni rossi e verdi.

I risultati offrono una nuova spiegazione per un quesito che ha incuriosito i ricercatori della vista per decenni. La teoria prevalente suggeriva che i coni blu si formassero al centro della retina per poi migrare verso l’esterno. Le nuove evidenze, invece, indicano che queste cellule rimangono al loro posto, ma cambiano la loro identità trasformandosi in coni rossi e verdi, creando la disposizione specializzata necessaria per una visione nitida.

I ricercatori ritengono che queste scoperte potrebbero in futuro supportare nuovi approcci per il trattamento della perdita della vista. Il team di ricercatori continua a migliorare i suoi organoidi retinici in modo che assomiglino maggiormente alla funzione della retina umana. Modelli migliori potrebbero aiutare gli scienziati a produrre cellule fotorecettrici più sane per future terapie di sostituzione cellulare mirate a malattie come la degenerazione maculare, per la quale attualmente non esiste una cura.

“L’obiettivo dell’utilizzo di questa tecnologia degli organoidi è quello di creare, in futuro, una popolazione di fotorecettori quasi su misura. Una grande potenziale applicazione è la terapia di sostituzione cellulare, che permette di introdurre cellule sane in grado di reintegrarsi nell’occhio e potenzialmente ripristinare la vista perduta”, ha affermato Hussey, ora biologo molecolare e cellulare presso l’azienda di terapia cellulare CiRC Biosciences di Chicago. “Si tratta di esperimenti a lunghissimo termine e, naturalmente, dovremo ottimizzare gli studi di sicurezza ed efficacia prima di passare alla fase clinica. Ma è un percorso fattibile.”

Hussey KA, Eldred KC, Guy B, Santiago CP, Zhang JS, Glass I, Reh TA, Blackshaw S, Goff LA, Johnston RJ Jr. A cell fate specification and transition mechanism for human foveolar cone subtype patterning. Proc Natl Acad Sci U S A. 2026 Feb 17;123(7):e2510799123. doi: 10.1073/pnas.2510799123. Epub 2026 Feb 13. PMID: 41686445; PMCID: PMC12913016.