Врачи успешно пересадили людям искусственные роговицы из свиного коллагена

Роговица — самая внешняя часть органа зрения человека. Она напоминает выпуклое часовое стекло, защищающее радужку и зрачок снаружи. Заболевания роговицы относят к одной из самых распространенных причин потери зрения — из-за них ослепли более 17 миллионов людей по всему миру. Патологии могут нарушать форму роговицы, ее прозрачность, прочность или все это одновременно.

Среди таких болезней выделяется кератоконус — разновидность дистрофии роговицы. В этом случае ее ткани истончаются, теряют упругость и выдаются вперед в виде небольшого конуса — отсюда и название болезни. Важно отметить, что подобное кератоконусу состояние может развиться и после операции лазерной коррекции зрения.

Разработано несколько методов терапии — от имплантации небольших пластиковых колец и облучения ультрафиолетом до более или менее обширной пересадки роговицы, к которой прибегают в тяжелых случаях. В качестве транспланта обычно используют кадаверную роговицу, то есть взятую у умерших людей. Нетрудно догадаться, что подобные операции вызывают осложнения. Именно поэтому ученые и врачи-офтальмологи создают различного рода искусственные протезы роговицы.

Теперь в этом вопросе произошел важный прорыв, и ему посвящена новая статья в журнале Nature Biotechnology. Исследователи из Линчёпингского университета (Швеция) создали искусственные роговицы на основе коллагена из кожи свиньи. Коллаген — белок, молекулы которого образуют длинные упругие волокна. Именно он придает прочность различным тканям человека, включая роговицу. Однако сам по себе коллаген недостаточно тверд и к тому же легко разрушается.

Чтобы придать коллагену нужные свойства, исследователи использовали химические реагенты и ультрафиолетовое излучение, выполнив так называемый двойной кросслинкинг коллагена. Это внесение поперечных химических сшивок между волокнами коллагена, которое можно сравнить с вулканизацией каучука при производстве резины. Любопытно, что подобный химический кросслинкинг при воздействии ультрафиолета используют и для укрепления тканей самой роговицы заболевшего.

Новые усовершенствованные протезы получили название «биоинженерные конструкции на основе материала свиньи с двойным кросслинкингом» (bioengineered porcine construct, double crosslinked, или BPCDX).

Безопасность и эффективность имплантов проверили в первых клинических испытаниях. Искусственные роговицы пересадили 20 пациентам из Ирана и Индии с тяжелой патологией зрения — многие на момент операции были слепы. Импланты прижились и в большинстве случаев обеспечили хорошую остроту зрения. Об этом свидетельствуют два года наблюдения за прооперированными пациентами, трое из которых приобрели идеальное зрение после полной слепоты.

«Эти результаты означают, что мы можем создать биоматериал, отвечающий всем необходимым критериям импланта, который можно пересаживать людям, производить в больших количествах и хранить до двух лет — и благодаря ему помочь большему числу людей с нарушениями зрения», — утверждает Нил Лагали (Neil Lagali), профессор Линчёпингского университета. Ученый также надеется, что их разработка поможет преодолеть недостаток донорских роговиц.

Вновь разработанная процедура малоинвазивна, то есть не опасна, и ее легче провести по сравнению с той же пересадкой. В этом случае ткани глаза пациента не приходится удалять: имплант достаточно поместить прямо в них через небольшой разрез. Провести подобную операцию может даже хирург с небольшим опытом, что означает надежду на лучшее зрение для людей из самых бедных стран и регионов.