Новый гель "запечатывает" раны на поверхности глаза и срастается с его клетками

Повреждения роговицы (внешней прозрачной оболочки глаза) являются самый распространённой причиной нарушений зрения во всём мире. Они вызывают множество проблем у пациентов и ежегодно становятся причиной слепоты более полутора миллионов человек.

В большинстве случаев приходится прибегать к хирургическим операциям по пересадке роговицы, но они имеют высокий риск осложнений, вызванных отторжением трансплантата, инфекцией и другими факторами. Также сегодня существуют синтетические "клеи" для роговицы, однако они обладают низкой биосовместимостью, могут быть токсичны для тканей и, как правило, непрозрачны, то есть их использование приводит к частичной потере зрения.

Учёные из больницы Massachusetts Eye and Ear, которая является частью гарвардской Медицинской школы и специализируется на офтальмологии, отоларингологии и связанных с ними исследованиях, представили альтернативный вариант лечения. Они создали адгезивный (то есть клейкий) гель, который может "запечатывать" порезы, язвы и истончённые участки роговицы, а также способствовать регенерации её тканей.

Новый биоматериал получил название GelCORE ("гель для регенерации роговицы"). Он изготовлен из химически модифицированного желатина с добавлением фотоинициатора – полимера природного происхождения, который активируется при кратковременном воздействии света.

Первоначально гель представляет собой прозрачный вязкий материал, наносить который можно при помощи пипетки или шприца. При воздействии синего света материал затвердевает, приобретая биомеханические свойства настоящей естественной роговицы. Со временем клетки роговицы срастаются с ним, и ткань становится однородной.

Важно отметить, что биоматериал GelCORE является первым в своём роде адгезивом, для активации которого используется видимый синий свет. До сих пор медики применяли ультрафиолетовое излучение, которое вредит глазам.

В ходе доклинических испытаний на кроликах команда при помощи 20%-ного геля "запечатывала" повреждения роговицы размером три миллиметра. При этом воздействие света длилось четыре минуты.

По словам учёных, прочное сцепление геля с роговицей наблюдалась сразу же после процедуры. Уже день спустя поверхность глаза становилась прозрачной и гладкой, никаких воспалений не наблюдалось.

Через неделю после нанесения гель всё ещё был слегка заметен, хотя оставался прозрачным. Затем запустился процесс регенерации, причём клетки новой ткани не отличались от клеток "родной" роговицы.

Авторы разработки отмечают, что свойства GelCORE можно контролировать, изменяя концентрацию активных компонентов и длительность воздействия светом. Это значит, что биоматериал станет универсальным, то есть поможет в лечении различных повреждений – от обширных ран до истончений роговицы.

Сейчас медики изучают возможности таких "настроек". Клинические испытания новинки планируется начать примерно через год.

Кстати, в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances, авторы отмечают и другие преимущества разработки: производство нового геля является недорогим и довольно простым.

Напомним, что ранее учёные напечатали роговицу человеческого глаза на 3D-принтере, а другая команда вырастила эту и другие глазные ткани из стволовых клеток. Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о новых лечебных линзах, покрытых живыми клетками.