Inteligentne rogówki

Naukowcy pracują nad sztuczną rogówką, która pozwoli oczom samodzielnie się "naprawić".

Dzięki stworzeniu przez naukowców sztucznej rogówki pojawiły się możliwości skutecznego leczenia najpopularniejszych form niepełnosprawności narządów wzroku.
Kanadyjscy mikrobiolodzy stworzyli syntetyczną rogówkę, która, jak twierdzą, mogłaby przywrócić wzrok wielu tysiącom ludzi.
Nowy "inteligentny" materiał umożliwia oku i komórkom nerwowym regenerację i samodzielne połączenie się ze sztuczną tkanką.

Najczęściej występujące formy utraty wzroku spowodowane są właśnie przez uszkodzenie rogówki. Rogówka bowiem skupia światło na siatkówce. Jeśli jest uszkodzona lub zniszczona przez chorobę czy też wypadek, to nie działa prawidłowo. Także niektóre choroby mogą powodować rozpraszanie bądź wykrzywianie światła na rogówce, a co za tym idzie, mogą powodować poważne problemy ze wzrokiem.

Podczas ostatnich dwudziestu lat lekarze przeprowadzali transplantacje rogówki w sytuacjach, kiedy nie można było przywrócić wzroku w żaden inny sposób. Istnieje jednak 25 procent szans, że przeszczep nie powiedzie się lub będzie odrzucony w czasie 5 lat po operacji.

Naukowcy szukali również sposobów na stworzenie sztucznego materiału, który nie będzie odrzucany przez organizm, ale będzie równocześnie wystarczająco wrażliwy, by skupiać światło we właściwy sposób. Sztuczna rogówka została odkryta w Instytucie Oka na Uniwersytecie w Ottawie (Ottawa Uniwersity Eye Institute), gdzie mikrobiolog dr May Griffith do jej stworzenia wykorzystała wiedzę w zakresie inżynierii tkankowej.

Sztuczna rogówka wygląda jak soczewka kontaktowa. Zrobiona jest z mieszanki kolagenu (naturalnej substancji, z której składa się ludzka rogówka) i syntetycznego polimeru o identycznej konstrukcji jak prawdziwy organ.
Griffith ma nadzieję, że materiał będzie odpowiednim środowiskiem dojrzewania dla naturalnych komórek i stanie się nieodłączną częścią oka.
Jak powiedziała, od 1800 roku naukowcy próbują stworzyć sztuczną rogówkę, ale do tej pory nikomu się nie powiodło.
 
Zespół dr May Griffth właśnie rozpoczął testowanie sztucznej rogówki na świniach. W trakcie tych testów zaobserwowano, że światło pada na tył siatkówki i że niektóre komórki organizmu wrastają w tę konstrukcję. Naukowców zaskoczył również fakt, że niektóre z komórek nerwowych zyskały zdolność regeneracji.

Około 10 milionów ludzi na świecie żyje z niepełnosprawnością narządu wzroku, który mógłby być skutecznie leczony poprzez transplantacje lub wszczepienie sztucznej rogówki. Jak twierdzi Griffith, odkrycie sztucznej rogówki, to dopiero początek. Konieczne jest bowiem przeprowadzenie testów na ludzkich ochotnikach.

W Wielkiej Brytanii, tak jak w wielu innych krajach, wzrasta zapotrzebowanie na dawców rogówki. Niektórzy ludzie jednak niechętnie myślą o przeznaczeniu po śmierci swoich oczu do przeszczepu, podczas gdy inni nie mają pojęcia o istnieniu banku oczu, gdzie organy te są magazynowane dla potrzebujących ich pacjentów. Skandal w Szpitalu Dziecięcym Alder Hay w Liverpoolu, gdzie organy dawców przechowywane były nielegalnie, miał także niekorzystny wpływ na ilość potencjalnych dawców.

Bruce Allan, konsultant chirurgii okulistycznej w London's Moor Fields Eye Hospital stwierdził, że praca Griffith będzie miała ogromne znaczenie. Przykładowo w krajach Trzeciego Świata bardzo wiele osób cierpi na choroby rogówki i utratę wzroku, a ludzie ci nie mają praktycznie żadnych perspektyw na transplantację od dawcy. Nie doszło jeszcze do testów klinicznych na ludzkim organizmie, ale stworzenie sztucznej rogówki, która może doskonale integrować się z organizmem jest dużym krokiem naprzód.
Problemem, z którym borykają się chirurdzy jest fakt, że rogówka od dawcy może być zainfekowana, dlatego sztuczna rogówka wydaje się być bezpieczniejszym rozwiązaniem.
Inżynieria tkankowa jest jednym z najbardziej ekscytujących nowych obszarów nauki. Łączy ona chemię, biologię i inżynierię, aby stworzyć nowe materiały mogące zregenerować własne komórki organizmu.
Polimery, z którymi obecnie pracuje dr May Griffith, mogą zostać dowolnie ukształtowane i dlatego swobodnie mogą naśladować wewnętrzną konstrukcję organizmu.

Inny zespół naukowców na Uniwersytecie w Toronto pracuje na polimerach, aby stworzyć imitację rdzenia kręgowego. Rurki, które wyglądają jak miękkie, białe słomki mogą być wszczepione w miejsce uszkodzenia rdzenia kręgowego, stanowiąc podstawę, wokół której może tworzyć się nowa tkanka nerwowa. Testy przeprowadzane na szczurach wykazały, że nowe komórki nerwowe mogą wytworzyć się wokół rurek. U zwierząt poddanych testom przywrócona została możliwość wykonywania ruchów.

Opracowanie: Anna Bartuszek
Źródło: The Observer, 7 grudnia 2003 r.