Miliony Američanů změnily vizi, od rozmazání až po slepotu. Ale ne každý chce nosit brýle na předpis nebo kontaktní čočky. V souladu s tím se stovky tisíc lidí každoročně podrobují nápravné chirurgii očí, včetně LASIK – chirurgie podporované laserem, která přetváří rohovku a korií vidění. Postup může mít za následek negativní vedlejší účinky, což přiměje vědce, aby vyřadili laser z LASIK remodelací rohovky, spíše než jeho řezání v počátečních testech na zvířecí tkáň.
Michael Hill, profesor chemie na Occidental College, představí výsledky svého týmu na podzimním setkání Americké chemické společnosti (ACS). ACS Fall 2025 se koná 17.-21. srpna; Obsahuje asi 9 000 prezentací na řadu vědeckých témat.
Lidské rohovky jsou kupolovité, čisté struktury, které sedí na přední straně oka, ohýbají světlo od okolí a zaostřují na jeho sítnici, kde je poslána do mozku a interpretována jako obraz. Pokud je však rohovka chybně, nezaostřuje se správně světlo, což má za následek rozmazaný obraz. S LASIK specializované lasery přetvářejí rohovku odstraněním přesných částí tkáně. Tento běžný postup je považován za bezpečný, ale má určitá omezení a rizika a řezání rohovky ohrožuje strukturální integritu oka. Hill vysvětluje, že „Lasik je jen fantastický způsob, jak provádět tradiční chirurgii. Je to stále řezbářská tkáň – je to jen vyřezávání laserem.“
Ale co kdyby rohovka mohla být přetvořena bez potřeby řezů?
To je to, co Hill a spolupracovník Brian Wong zkoumají procesem známý jako elektromechanické přepravy (EMR). „Celý účinek byl objeven náhodou,“ vysvětluje Wong, profesor a chirurg na Kalifornské univerzitě v Irvine. „Díval jsem se na živé tkáně jako na formovatelné materiály a objevil celý tento proces chemické modifikace.“
V těle jsou tvary mnoha tkání obsahujících kolagen, včetně rohovek, drženy na místě atrakcemi opačně nabitých složek. Tyto tkáně obsahují hodně vody, takže na ně používá elektrický potenciál snižuje pH tkáně, což je více kyselejší. Změnou pH jsou přísné atrakce ve tkáni uvolněny a způsobují, že tvar jemná. Po obnovení původního pH je tkáň uzamčena do nového tvaru.
Dříve vědci použili EMR k přetvoření králičích uší bohatých na chrupavku, jakož i změnu jizev a kůže u prasat. Jedna tkáň bohatá na kolageny, kterou dychtivě prozkoumali, však byla rohovka.
V této práci tým vytvořil specializované platinové „kontaktní čočky“, které poskytly šablonu pro korigovaný tvar rohovky, a poté každý umístil přes králičí oční bulvu do solného roztoku, který měl napodobit přírodní slzy. Platinová čočka fungovala jako elektroda, aby vytvořila přesnou změnu pH, když vědci aplikovali malý elektrický potenciál na čočku. Asi po minutě se zakřivení rohovky přizpůsobilo tvaru čočky – přibližně stejné množství času trvá, kdy Lasik trvá, ale s méně kroky, levnějším vybavením a bez řezů.
Opakovali toto nastavení na 12 samostatných králičích očních bulvách, z nichž 10 bylo zacházeno, jako by měly krátkozrakost nebo krátkozrakost. Ve všech „myopických“ očních bulvách se léčba vytočila v cílené zaostřovací síle oka, což by odpovídalo zlepšenému vidění. Buňky v oční bulle přežily léčbu, protože vědci pečlivě kontrolovali gradient pH. Navíc v jiných experimentech tým prokázal, že jejich technika by mohla být schopna zvrátit nějakou chemickou oblast na rohovku – stav, který je v současné době léčitelný pouze prostřednictvím úplné transplantace rohovky.
Ačkoli je tato počáteční práce slibná, vědci zdůrazňují, že je ve svých raných fázích. Dále je to, co Wong popisuje jako „dlouhý pochod prostřednictvím studií na zvířatech, které jsou podrobné a přesné“, včetně testů na živém králíkovi spíše než jen o jeho oční bulvy. Rovněž plánují určit, co je možné typy korekce vidění s EMR, jako je téměř a vzdálenost a astigmatismus. Ačkoli jsou plánovány další kroky, nejistoty ve vědeckém financování týmu je pozastavily.
Mezi tím, co jsme udělali, a klinikou, je dlouhá cesta. Ale pokud se tam dostaneme, tato technika je široce použitelná, nesmírně levnější a potenciálně dokonce reverzibilní. “
Michael Hill, profesor chemie, Occidental College
Tento výzkum byl financován Národním očnímu institutu Národních ústavů zdraví a charitativní důvěrou John Stauffer.
