Klej adhezyjny wypełniony aktywowanymi światłem substancjami chemicznymi może uszczelnić cięcia lub wrzody na rogówce - przezroczystej powierzchni oka - a następnie stymulować do regeneracji tkanki rogówki, według badań przedklinicznych opublikowanych online w Science Advances .

Nowa technologia, nazwana GelCORE (żel do regeneracji rogówki), może w przyszłości zmniejszyć konieczność zabiegu chirurgicznego w celu naprawy urazów rogówki, w tym tych, które aktualnie wymagałyby przeszczepu rogówki. „Mamy nadzieję, że biomateriał ten wypełni poważną lukę w dostępnej technologii leczenia urazów rogówki”, powiedział współodpowiedzialny autor książki Reza Dana, dyrektor działu chirurgii rogówki i chirurgii refrakcyjnej w Massachusetts Eye and Ear i Claes H. Dohlman profesor okulistyki w Harvard Medical School. „Postanowiliśmy stworzyć materiał, który jest przejrzysty, ma silne właściwości klejące i pozwala rogówce nie tylko zniwelować defekt, ale także zregenerować ją. Chcieliśmy, aby ten materiał pozwolił komórkom rogówki połączyć się z klejem i przeprowadzać regenerację w takim stopniu, aby odtworzyć rogówkę strukturalnie podobną do pierwotnej.”

Urazy rogówki są częstą przyczyną zaburzeń widzenia na całym świecie, a każdego roku odnotowuje się ponad 1,5 miliona nowych przypadków na skutek urazów rogówki. Obecny standard opieki nad wypełnianiem nacięć, obszarów przerzedzonych lub ubytków w rogówce (defekty rogówki) obejmuje stosowanie syntetycznych klejów lub zabiegów chirurgicznych w celu oklejania oka tkankami i / lub przeszczepami rogówki. Obecnie dostępne syntetyczne kleje są szorstkie, a także są toksyczne dla tkanek, trudno się nimi manipuluje i mogą prowadzić do znacznej utraty wzroku z powodu zmętnienia i słabej integracji z tkankami rogówki. Przeszczepy rogówki niosą ze sobą ryzyko powikłań po przeszczepie takie jak: zakażenia lub odrzucenia. W celu rozwiązania tej niezaspokojonej potrzeby klinicznej naukowcy w raporcie Science Advances postanowili opracować klej przeznaczony do długoterminowej integracji z rogówką. Zespół opracował biomateriał adhezyjny GelCORE, wykonany z chemicznie modyfikowanej żelatyny i fotoinicjatorów, które są aktywowane przez krótkotrwałą ekspozycję na niebieskie światło. Początkowo żel jest przezroczystym, lepkim materiałem przeznaczonym do nakładania kroplomierzem lub strzykawką. Po wystawieniu na działanie światła materiał twardnieje, przyjmując cechy biomechaniczne rodzimej rogówki. Po pewnym czasie komórki rogówki stopniowo rosną i stają się jednym z tym materiałem. Zatem GelCORE jest podobny do natywnej rogówki - wysoce przezroczystej, zdolnej do wiązania się z tkanką natywną i mającej możliwość stymulowania regeneracji komórek i tkanek. Podobne technologie adhezyjne zostały zaprojektowane dla wad płuc i innych wad oczu, ale GelCORE jest pierwszym, który wykorzystuje widoczne światło niebieskie w przeciwieństwie do światła ultrafioletowego, które niesie ze sobą pewnego stopnia toksyczności, które nie występuje przy świetle niebieskim.

W raporcie Science Advances naukowcy opisują swoje oceny GelCORE w przedklinicznym modelu uszkodzenia rogówki. Zastosowali GelCORE w stężeniu 20% do defektów rogówki 3 mm, a następnie zastosowali światło widzialne przez 4 minuty. Natychmiast po ekspozycji na światło zaobserwowali silne przyleganie żelu do ubytku w rogówce. Dzień później dostrzegli przezroczystą, gładką powierzchnię oka, z otaczającą rogówką, która była czysta i bez zapalenia. Tydzień po nałożeniu żel wciąż można było obserwować w miejscu uszkodzenia, co więcej pozostawał wciąż przezroczysty. Z czasem tkanka wykazywała oznaki regeneracji, z komórkami nowej tkanki wykazującymi podobieństwa między regenerowaną tkanką a tkanką natywną. Autorzy badania zauważają również, że właściwości GelCORE można precyzyjnie kontrolować, zmieniając stężenie i czas ekspozycji na światło - oferując możliwość zmiany formuły dla różnych typów i ciężkości urazów oczu. „Chcemy teraz wprowadzić pewne modyfikacje” - powiedział dr Dana. „Wyobrażamy sobie, że jeśli pacjent będzie miał duży ubytek rogówki może otrzymać preparat A. Jeśli inny z kolei będzie miał bliznę rogówki, mogą otrzymać preparat B.” Autorzy mają również nadzieję na rozpoczęcie prób klinicznych w celu przetestowania technologii u ludzi w ciągu około jednego roku.

Źródło: sciencedaily.com