Команда зі Швеції, Ірану та Індії розробила новий спосіб виробництва штучної рогівки з очищеного побічного продукту харчової промисловості. Дослідники очолювали Мехрдад Рафат в LinkoCare Life Sciences та Лінчепінгському університеті. Вони показали, що їхні імплантати міцні та стійкі до деградації та можуть повністю відновити зір пацієнтів за допомогою мінімально інвазивної хірургії.
Рогівка — це прозорий куполоподібний шар у передній частині ока, який відповідає за фокусування світла, що надходить через зіницю. Коли його структура пошкоджується або захворює, це призводить до втрати прозорості та заломлення здатності часто спричиняти сліпоту.
Зараз, за оцінками, ці дефекти вражають близько 12.7 мільйонів людей у всьому світі. Щороку з’являється один мільйон нових випадків, і вони непропорційно вражають людей у країнах із низьким і середнім рівнем доходу. Незважаючи на те, що ці стани можна лікувати за допомогою трансплантації, наразі на кожні 70 пацієнтів, які її потребують, є лише одна рогівка, що створює термінову потребу в покращеному доступі.
Жорсткі, прозорі конструкції
Рогівка в основному складається з колагену. Це білок, виготовлений із міцних молекулярних волокон, кожне з яких становить приблизно 100 нм у діаметрі. Утворюючи міцні хімічні зв’язки або «поперечні зв’язки» з сусідніми волокнами, вони щільно упаковуються одне до одного, утворюючи жорсткі прозорі структури.
В одному попередньому дослідженні команда Рафата мала на меті відтворити ці перехресні зв’язки за допомогою вільного людського колагену. Однак цей підхід має недоліки. Імплантати можна було виробляти лише в невеликих кількостях, вони були механічно слабкими, швидко руйнувалися і могли бути імплантовані лише за допомогою інвазивної хірургії, яка довго заживала.
У своєму останньому дослідженні дослідники розглянули ці обмеження, використовуючи медичний колаген, отриманий зі свинячої шкіри: очищений побічний продукт харчової промисловості. Для лікування цього розпушеного колагену вони використали комбінацію хімічних і фотохімічних методів для встановлення міцних поперечних зв’язків між волокнами.
Міцний і стійкий
Їхній підхід покращив міцність, стабільність і стійкість до деградації матеріалу, не жертвуючи його здатністю пропускати та заломлювати видиме світло. Це означало, що їхні штучні рогівки можна було зберігати до двох років до імплантації. Це забезпечує достатньо часу для транспортування рогівки в менш розвинені регіони, де попит часто найвищий. Більш того, імплантат можна вставити в існуючу рогівку пацієнта через невеликий розріз, що робить процедуру набагато менш інвазивною.
Клейкий біоматеріал може відновити пошкодження рогівки у пацієнтів
Після початкових випробувань цю техніку запровадили хірурги в Ірані та Індії, які імплантували оброблений колаген в очі 20 пацієнтів із хворою або пошкодженою рогівкою. Протягом наступних двох років жоден пацієнт не повідомив про побічні ефекти від операції. Мало того, що імплантати були легко сприйняті їхніми тілами, вони також відновили товщину та кривизну рогівки до нормального рівня.
Через два роки всі 14 пацієнтів, які були повністю сліпі до операції, були повністю вилікувані, а троє навіть отримали ідеальний зір 20/20. Грунтуючись на цьому успіху, команда Рафата сподівається, що новий підхід може призвести до прориву у варіантах лікування для багатьох людей, яким терміново потрібна нова рогівка, – відновивши зір мільйонам людей у країнах, що розвиваються.
Дослідження описано в Природа Біотехнологія.
