Dessa biokonstruerade hornhinnor gav 14 blinda tillbaka synen

Under de senaste åren har teknologin gjort underverk och hjälpt blinda eller synskadade personer att återfå sin syn, kanske främst genom att använda Crispr genredigering till bota ärftlig blindhet. Nu har en annan teknik använts för att bota en annan orsak till blindhet. En tidning som publicerades förra veckan i Nature Biotechnology beskriver en biokonstruerad hornhinna som återställde synen för 20 personer, 14 av dem tidigare blinda, i en första klinisk prövning.

Hornhinnan är det yttersta lagret av ögat. Det är en genomskinlig filmliknande vävnad som täcker iris och pupill, och den både skyddar ögat och hjälper till att fokusera ljuset vi ser.

keratokonus är ett tillstånd där hornhinnan börjar tappa kollagen, blir tunnare och konformad och så småningom försämrar synen. Skador från slag eller skrapning, såväl som bakteriella eller svampinfektioner, kan också skada hornhinnan, vilket gör att dess normalt klara yta blir grumlig och leder till synnedsättning eller blindhet.

Blindhet på hornhinnan är en av de främsta orsakerna till blindhet globalt och står för över fem procent av fallen där människor förlorar synen. Hornhinnatransplantationer är en lösning, men förutom en brist på donatorer (särskilt i låginkomstländer, där dessa tillstånd är vanligast), måste mottagarna ta immunsuppressiva medel för att förhindra att deras kroppar stöter bort den transplanterade hornhinnan.

Ett forskarlag vid Linköpings universitet och LinkoCare Life Sciences i Sverige har kommit fram till vad som verkar vara ett mycket lönsamt alternativ.

Teamet använde kollagenprotein extraherat från grishud som bas för en konstgjord hornhinna. Grishud kan låta oattraktivt som källan till något som går i människors ögon, men forskarna valde det av några olika anledningar: förutom att ha en struktur som liknar den hos människohud, är grishud en biprodukt från livsmedelsindustrin (som betyder att det är rikligt och billigt) och används redan för medicinska tillämpningar, inklusive glaukomkirurgi och som sårförband.

Forskarna renade det extraherade kollagenet och placerade det sedan i en hornhinnaformad hydrogelställning, med hjälp av kemisk tvärbindning för att förstärka kollagenet och förhindra att det bryts ned (tvärbindarna är vattenlösliga och slutar med att sköljas ur implantatet under tillverkningen).

Kirurger i Indien och Iran implanterade de konstruerade hornhinnorna i 20 patienter, varav 14 var helt blinda och 6 av dem hade nedsatt syn till följd av keratokonus. Läkarna använde en minimalt invasiv kirurgisk teknik, gjorde ett lasersnitt i den befintliga hornhinnan och satte in implantatet i stället för att ta bort hornhinnan och sy i en ersättning. Tekniken resulterade i minskad inflammation och snabbare läkning hos mottagarna, samt användning av immunsuppressiva ögondroppar under bara åtta veckor (jämfört med ett år eller mer med traditionella hornhinnetransplantationer).

Teamet övervakade mottagarna i 24 månader och noterade inga komplikationer eller biverkningar. Tvärtom gjorde implantatet att deras hornhinnor återgick till normal tjocklek och krökning, och de 14 deltagare som var blinda före operationen fick synen återställd. De som inte var blinda gick från grav synnedsättning till svag eller måttlig syn.

Tre patienter slutade till och med med 20/20 syn, och andra kunde bära kontaktlinser för att förbättra sin syn (den skadade formen på deras hornhinnor hindrade dem från att bära kontakter före implantatet).

Teamet noterar att dess resultat är jämförbara med de för vanliga hornhinnetransplantationer, men med en enklare kirurgisk teknik och inget behov av mänskliga donatorer. Det finns lite utrymme för förbättringar ännu; implantatet tillverkades endast i två tjocklekar för denna pilotstudie, men att göra skräddarsydda implantat (som i fall där någons hornhinna har en ojämn eller avsmalnande tjocklek) skulle kunna förbättra resultaten ännu mer. Och medan två år är en tillräcklig tidsram för att veta att transplantationerna återställde patienternas syn, kommer den konstgjorda vävnadens integration och stabilitet att behöva övervakas på längre sikt.

De biokonstruerade hornhinnorna ansluter sig till en sakta men säkert växande lista av kroppsdelar som vetenskapen har kunnat syntetiskt återskapa, från 3D-printade öron till skräddarsydda ben, eller arbetar på att återskapa, som njurar. Framstegen är inkrementella, men det gör det inte mindre fantastiskt.

Teamets nästa mål är att göra en större klinisk prövning med 100 eller fler deltagare i Europa och USA, och att få bollen att rulla på regulatoriskt godkännande från FDA.

Image Credit: Thor Balkhed/Linköpings universitet