Биологи нашли способ исправлять зрение без лазера и скальпеля — с помощью слабого электрического тока и платиновой линзы. Пока технологию испытали только на кроличьих глазах, но результаты заставили офтальмологов присмотреться.
Современные методы коррекции зрения эффективны, но в будущем их могут заменить более деликатные технологии / © Unsplash, Brands&People
Исследователи из Оксидентал-колледжа (США) и Калифорнийского университета (США) разработали метод коррекции зрения, при котором роговица не разрезается и не прижигается, а временно размягчается и изменяет форму. Работу представили на конференции Американского химического общества.
LASIK сегодня — стандарт лазерной коррекции зрения: лазер срезает тончайший слой роговичной ткани, меняя кривизну ее поверхности и возвращая глазу нормальную фокусировку. Операция занимает несколько минут и в большинстве случаев эффективна. Но у нее есть принципиальный изъян: ткань удаляется безвозвратно. Это нередко вызывает сухость глаз, световые ореолы вокруг источников света по ночам и, в редких случаях, ослабление структурной прочности роговицы. Людям с тонкой роговицей или некоторыми сопутствующими заболеваниями операция противопоказана полностью.
За прочность и форму роговицы отвечает сеть коллагеновых волокон. Эти нити плотно переплетены, а связывает их между собой электростатическое притяжение противоположно заряженных молекул.
Авторы нового метода заметили: если пропустить через ткань слабый электрический ток, кислотность среды временно меняется, и эти связи ослабевают. Роговица на короткое время становится пластичной, как теплый воск. Когда ток выключают и кислотность возвращается к норме, ткань снова твердеет — уже в новой форме.
Открытие произошло случайно. «Я изучал живые ткани как пластичные материалы и наткнулся на весь этот процесс химической модификации», — рассказал Брайан Вонг (Brian Wong), хирург и профессор Калифорнийского университета.
Чтобы применить эффект к роговице, команда изготовила специальные «контактные линзы» из платины — выгнутые по форме желаемой кривизны роговицы. Кроличьи глазные яблоки помещали в физраствор, имитирующий слезную жидкость, накладывали платиновую линзу и подавали ток. Примерно через минуту роговица принимала нужную форму.
Из 12 тестовых глаз 10 успешно получили форму, соответствующую коррекции близорукости. При этом клетки ткани остались живы — исследователи тщательно контролировали степень закисления, не доводя его до опасных значений.
Анализ тканей показал, что структура коллагена и прозрачность роговицы после процедуры сохранились. Помимо коррекции близорукости, новая технология помогла частично вернуть прозрачность роговице, поврежденной химическим помутнением. Сегодня такой недуг в тяжелых случаях лечат только пересадкой донорской роговицы.
До клинического применения еще далеко: все эксперименты пока поставлены на изолированных глазах, а не на живых животных. Предстоит выяснить, насколько стабильно держится новая форма роговицы в реальных условиях и не возникнут ли отложенные побочные эффекты. Тем не менее авторы научной работы отметили принципиальное преимущество подхода: поскольку ткань не удаляется, а лишь перераспределяется, эффект теоретически обратим.
«Путь от наших нынешних результатов до реальной медицинской практики будет долгим. Но если мы его пройдем, эта технология станет массовой, существенно удешевит лечение и позволит при необходимости откатывать процедуру назад», — сообщил химик Майкл Хилл (Michael Hill).