Corneea artificială care poate restabili vederea, dezvoltată de cercetători

Cercetătorii și antreprenorii au dezvoltat un implant format dintr-o proteină de colagen, provenită din pielea de porc, care seamănă cu corneea umană. Acest fapt îi poate ajuta pe cei orbi sau cei cu tulburări de vedere.

Într-un studiu pilot, implantul a restabilit vederea a 20 de persoane cu corneea bolnavă, dintre care majoritatea erau orbi înainte de a primi implantul. Studiul a fost derulat în comun, de cercetătorii de la Universitatea Linköping (LiU) și LinkoCare Life Sciences AB și a fost publicat în Nature Biotechnology.

• Cum este afectat creierul de lumina zilei? Un nou studiu dezvăluie o legătură moleculară
• Test de cultură generală. Care este cel mai rece loc din Univers?

Rezultatele promițătoare aduc speranță celor care suferă de orbire a corneei și vedere redusă, oferind un posibilitatea implant ca alternativă la transplantul de cornee umană.

„Rezultatele arată că este posibilă dezvoltarea un biomaterial care să îndeplinească toate criteriile pentru a fi utilizat în implanturile umane, care poate fi produs în serie și depozitat pentru o perioadă de până la doi ani. Acest lucru ne ajută să rezolvăm problema deficitului de țesut corneean donat și a accesului la alte tratamente pentru bolile oculare”, spune Neil Lagali, profesor la Departamentul de Științe Biomedicale și Clinice de la LiU.

Afecțiunile legate de cornee pot fi tratate printr-o metodă inovatoare

Se estimează că 12,7 milioane de oameni din întreaga lume sunt orbi din cauza afecțiunilor legate de cornee. Aceasta din urmă reprezintă stratul transparent cel mai exterior al ochiului. Singura lor modalitate de a-și recâștiga vederea este să primească un transplant de cornee de la un donator uman. Însă, doar unul din 70 de pacienți primește un transplant de cornee. În plus, majoritatea celor care au nevoie de transplant trăiesc în țări cu venituri mici și medii, în care accesul la tratamente este foarte limitat.

„Siguranța și eficacitatea implanturilor bioinginerești au fost nucleul muncii noastre”, spune Mehrdad Rafat, cercetătorul și antreprenorul din spatele proiectării și dezvoltării implanturilor. El este profesor asociat adjunct (conferențiar superior) la Departamentul de Inginerie Biomedicală al LiU și fondator și CEO al companiei LinkoCare Life Sciences AB, care produce corneele bioinginerești utilizate în studiu, indică Eurek Alert.

„Am depus eforturi semnificative pentru a ne asigura că invenția noastră va fi disponibilă la scară largă și la prețuri accesibile pentru toți și nu doar pentru cei bogați. De aceea, această tehnologie poate fi folosită în toate părțile lumii”, spune el.

Corneea se compune în principal din colagen proteic

Pentru a crea o alternativă la corneea umană, cercetătorii au folosit molecule de colagen derivate din pielea de porc, care au fost foarte purificate și produse în condiții stricte pentru uz uman. Pielea de porc folosită este un produs secundar al industriei alimentare, fiind ușor de accesat și avantajoasă din punct de vedere economic.

În procesul de crearea a implantului, cercetătorii au stabilizat moleculele de colagen liber formând un material robust și transparent care ar putea rezista la manipulare și implantare în ochi. În timp ce corneele donate trebuie utilizate în termen de două săptămâni, corneele nou realizate pot fi păstrate până la doi ani înainte de utilizare.

Cercetătorii au dezvoltat, de asemenea, o nouă metodă, minim invazivă, pentru tratarea bolii keratoconus, în care corneea devine atât de subțire încât poate duce la orbire. Astăzi, corneea unui pacient cu keratoconus în stadiu avansat este îndepărtată chirurgical și înlocuită cu o cornee donată, care este cusută folosind suturi chirurgicale. Acest tip de intervenție chirurgicală este invazivă și se face doar la spitalele universitare mai mari.

O metodă de tratament mai puțin invazivă

„O metodă mai puțin invazivă ar putea fi folosită în mai multe spitale, ajutând astfel mai mulți oameni. Cu metoda noastră, chirurgul nu trebuie să îndepărteze propriul țesut al pacientului. În schimb, se face o mică incizie, prin care implantul este introdus în corneea existentă”, spune Neil Lagali, care a condus grupul de cercetare care a dezvoltat această metodă chirurgicală.

Nu sunt necesare cusături cu această nouă metodă chirurgicală. Incizia in cornee se poate face cu mare precizie datorita unui laser avansat, dar si, la nevoie, manual cu instrumente chirurgicale simple. Metoda a fost testată pentru prima dată pe porci și s-a dovedit a fi mai simplă și mai sigură decât un transplant convențional de cornee.

Metoda chirurgicală și implanturile au fost folosite de chirurgii din Iran și India, două țări în care mulți oameni suferă de orbire a corneei și vedere scăzută, dar unde există o lipsă semnificativă de cornee provenită din donații și de opțiuni de tratament. Douăzeci de pe„1rsoane cu astfel de afecțiuni de vedere,  au participat la studiul clinic pilot și au primit implantul biomaterial. Operațiile au fost lipsite de complicații. Țesutul s-a vindecat rapid, iar un tratament de opt săptămâni cu picături imunosupresoare a fost suficient pentru a preveni respingerea implantului. În cazul transplanturilor convenționale de cornee, medicamentul trebuie luat timp de câțiva ani. Pacienții au fost urmăriți timp de doi ani și nu au fost observate complicații în tot acest timp.

Se poate realiza implantul în condiții sigure?

Scopul principal al studiului clinic pilot a fost de a investiga dacă implantul era sigur de utilizat. Cu toate acestea, cercetătorii au fost surprinși de ceea ce s-a întâmplat cu implantul. Grosimea și curbura corneei au fost restabilite la normal. La nivel de grup, vederea participanților s-a îmbunătățit la fel de mult ca după un transplant de cornee cu țesut donat. Înainte de operație, 14 din cei 20 de participanți erau orbi. După doi ani, niciunul dintre ei nu a mai fost orb. Trei dintre participanții indieni care au fost orbi înainte de studiu au avut o vedere perfectă după operație.

Se impune realizarea un studiu clinic mai amplu, urmat de aprobarea autorităților de reglementare, înainte ca implantul să poată fi utilizat în practica medicală. Cercetătorii doresc, de asemenea, să studieze dacă tehnologia poate fi utilizată pentru a trata mai multe boli oculare și dacă implantul poate fi adaptat la individ pentru o eficacitate și mai mare.

LinkoCare Life Sciences AB, care este responsabilă pentru producția, certificarea, ambalarea și sterilizarea implanturilor utilizate în studiu, cu sprijinul Care Group India, a acoperit costurile de fabricație a implanturilor, testările preclinice conforme cu ISO și testele clinice.

Vă mai recomandăm și:

Corneea umană artificială a fost realizată în premieră cu o imprimantă 3D

Lipsa somnului ne poate afecta vederea. Cum alterează celulele stem din cornee?

Corneea umană poate fi „crescută” în şoareci cu ajutorul celulelor suşă. Reuşita va reda vederea celor ce nu mai văd din cauza arsurilor

Corneea artificiala