Ruotsissa, Iranissa ja Intiassa työskentelevä tiimi on kehittänyt uuden tavan valmistaa keinotekoisia sarveiskalvoja elintarviketeollisuuden puhdistetusta sivutuotteesta. Tutkijoita johti Mehrdad Rafat LinkoCare Life Sciencesissä ja Linköpingin yliopistossa. He osoittivat, että heidän implanttinsa olivat vahvoja ja kestivät hajoamista ja pystyivät palauttamaan potilaiden näön täysin minimaalisesti invasiivisen leikkauksen avulla.
Sarveiskalvo on läpinäkyvä, kupumainen kerros silmän etuosassa, joka vastaa tulevan valon keskittämisestä pupillin läpi. Kun sen rakenne vaurioituu tai sairastuu, sen läpinäkyvyyden ja taittokyvyn heikkeneminen aiheuttaa usein sokeuden.
Näiden vikojen arvioidaan nyt vaikuttavan noin 12.7 miljoonaan ihmiseen maailmanlaajuisesti. Miljoona uutta tapausta ilmaantuu vuosittain, ja ne vaikuttavat suhteettoman paljon alhaisen ja keskitulotason maiden ihmisiin. Vaikka näitä sairauksia voidaan hoitaa siirroilla, tällä hetkellä käytettävissä on vain yksi sarveiskalvo jokaista 70:tä niitä tarvitsevaa potilasta kohti, mikä luo kiireellisen tarpeen parantaa pääsyä.
Jäykät, läpinäkyvät rakenteet
Sarveiskalvot koostuvat pääasiassa kollageenista. Tämä on proteiini, joka on valmistettu vahvoista molekyylikuiduista, joista kunkin halkaisija on vain noin 100 nm. Muodostamalla vahvoja kemiallisia sidoksia tai "ristisidoksia" vierekkäisten kuitujen kanssa ne pakkautuvat tiiviisti yhteen muodostaen jäykkiä, läpinäkyviä rakenteita.
Yhdessä aikaisemmassa tutkimuksessa Rafatin tiimi pyrki luomaan nämä ristisidokset uudelleen käyttämällä irtonaista ihmisen kollageenia. Tällä lähestymistavalla on kuitenkin haittoja. Implantteja voitiin valmistaa vain pieniä määriä, ja ne olivat mekaanisesti heikkoja, hajosivat nopeasti ja ne voitiin istuttaa vain invasiivisella leikkauksella, jonka paraneminen kesti kauan.
Uusimmassa tutkimuksessaan tutkijat käsittelivät näitä rajoituksia käyttämällä lääketieteellistä kollageenia, joka on peräisin sian ihosta: elintarviketeollisuuden puhdistettu sivutuote. Tämän löysän kollageenin käsittelemiseksi he käyttivät kemiallisten ja fotokemiallisten tekniikoiden yhdistelmää luodakseen vahvoja ristisidoksia kuitujen välille.
Vahva ja vakaa
Heidän lähestymistapansa paransi materiaalin lujuutta, vakautta ja hajoamiskestävyyttä uhraamatta sen kykyä lähettää ja taittaa näkyvää valoa. Tämä tarkoitti, että heidän keinotekoisia sarveiskalvoja voitiin säilyttää jopa kaksi vuotta ennen implantointia. Tämä tarjoaa runsaasti aikaa kuljettaa sarveiskalvot vähemmän kehittyneille alueille, joilla kysyntä on usein suurinta. Lisäksi implantti voidaan asettaa potilaan olemassa olevaan sarveiskalvoon pienen viillon kautta, mikä tekee toimenpiteestä paljon vähemmän invasiivisen.
Tahmea biomateriaali voi korjata potilaiden sarveiskalvovaurioita
Ensimmäisten testien jälkeen Iranin ja Intian kirurgit ottivat käyttöön tekniikan, ja he istuttivat käsitellyn kollageenin 20 potilaan silmiin, joilla oli sairas tai vaurioitunut sarveiskalvo. Seuraavien kahden vuoden aikana yksikään potilas ei ilmoittanut leikkauksen haittavaikutuksista. Sen lisäksi, että heidän kehonsa olivat helposti hyväksyneet implantit, he olivat myös palauttaneet sarveiskalvonsa paksuuden ja kaarevuuden normaaliksi.
Kahden vuoden kuluttua kaikki 14 potilasta, jotka olivat olleet täysin sokeita ennen leikkausta, paranivat täysin, ja kolme oli jopa saavuttanut täydellisen 20/20-näön. Tämän menestyksen perusteella Rafatin tiimi toivoo, että uusi lähestymistapa voisi johtaa läpimurtoon hoitovaihtoehdoissa monille ihmisille, jotka tarvitsevat kipeästi uusia sarveiskalvoja – palauttaen näön miljoonille ihmisille kehitysmaissa.
Tutkimusta kuvataan Nature Biotechnology.
