Cercetătorii și antreprenorii au creat un implant care seamănă cu corneea umană și este fabricat din proteine de colagen din pielea porcului.

Cercetătorii și antreprenorii au creat un implant care seamănă cu corneea umană și este fabricat din proteine de colagen din pielea porcului. În cercetarea pilot, 20 de pacienți cu cornee deteriorată—dintre care majoritatea erau orbi înainte de implant-și-au recapatat vederea.
Nature Biotechnology a publicat lucrarea condusă în comun de link-ul de la Universitatea (Liu) și LinkoCare Life Sciences AB.
Rezultatele promițătoare oferă un implant bioinginerat ca alternativă la transplantul de cornee umană donată, care sunt limitate în țările în care există cea mai mare cerere pentru acestea, dând speranță celor care suferă de orbire corneană și vedere scăzută.
„Rezultatele arată că este posibil să se dezvolte un bio-material care să îndeplinească toate criteriile pentru a fi utilizat ca implanturi umane, care poate fi produs în masă și depozitat până la doi ani și astfel să ajungă la și mai mulți oameni cu probleme de vedere. Acest lucru ne ajută să rezolvăm problema lipsei de țesut cornean donat și accesul la alte tratamente pentru bolile oculare”, spune Neil Lagali, profesor la Departamentul de științe biomedicale și clinice de la Liu, unul dintre cercetătorii din spatele studiului.
Se estimează că 12,7 milioane de oameni din întreaga lume sunt orbi din cauza corneei lor, care este stratul transparent exterior al ochiului, fiind deteriorat sau bolnav. Ei își pot recâștiga vederea doar prin implantarea corneei unui donator uman în ele.
Cu toate acestea, doar unul din 70 de pacienți primește un transplant de cornee. În plus, majoritatea persoanelor care au nevoie de transplanturi de cornee locuiesc în țări cu venituri mici și medii, unde accesul la îngrijiri medicale este extrem de restricționat.
„Siguranța și eficacitatea implanturilor bioinginerate au fost nucleul muncii noastre, spune Mehrdad Rafat, cercetătorul și antreprenorul din spatele proiectării și dezvoltării implanturilor. Este profesor asociat adjunct (lector superior) la Departamentul de Inginerie Biomedicală al LiU și fondator și CEO al companiei LinkoCare Life Sciences AB, care produce corneele bioinginerate utilizate în studiu.
„Am făcut eforturi semnificative pentru a ne asigura că invenția noastră va fi disponibilă pe scară largă și accesibilă tuturor și nu doar celor bogați. De aceea, această tehnologie poate fi utilizată în toate părțile lumii”, spune el.
Corneea constă în principal din colagen proteic. Cercetătorii au folosit molecule de colagen din pielea porcului care au fost create în condiții stricte pentru uz uman și care au fost purificate pe scară largă pentru a crea o alternativă la corneea umană. Deoarece pielea de porc este un produs secundar al afacerii alimentare, este convenabilă și rentabilă.
Moleculele de colagen libere au fost stabilizate de cercetători pe măsură ce au construit implantul, creând un material puternic, transparent, care ar putea suporta manipularea și implantarea în ochi. În timp ce corneele bioinginerate pot fi păstrate până la doi ani înainte de utilizare, corneele donatoare trebuie utilizate în decurs de două săptămâni.
O nouă tehnică minim invazivă a fost, de asemenea, concepută de cercetători pentru a trata afecțiunea cunoscută sub numele de keratoconus, în care corneea devine atât de subțire încât poate duce la orbire. Corneea unui pacient cu keratoconus este acum îndepărtată chirurgical într-un stadiu avansat și înlocuită cu o cornee donată care este cusută în loc folosind suturi chirurgicale. Acest tip de intervenție chirurgicală invazivă se efectuează numai la spitale universitare mai mari.
„O metodă mai puțin invazivă ar putea fi utilizată în mai multe spitale, ajutând astfel mai mulți oameni. Cu metoda noastră, chirurgul nu are nevoie să îndepărteze țesutul propriu al pacientului. În schimb, se face o mică incizie, prin care implantul este introdus în corneea existentă”, spune Neil Lagali, care a condus grupul de cercetare care a dezvoltat această metodă chirurgicală.
Cu această tehnică chirurgicală nouă, nu sunt necesare cusături. Un laser sofisticat poate fi folosit pentru a face incizia corneei cu o precizie extremă, dar se poate face și manual folosind instrumente chirurgicale de bază atunci când este necesar. Procedura a fost inițial încercată pe porci și s-a dovedit a fi mai puțin complicată și potențial mai sigură decât un transplant de cornee standard.
În Iran și India, două națiuni cu rate ridicate de orbire corneană și vedere afectată, dar o lipsă de cornee donată și tratamente disponibile, medicii au folosit tehnica chirurgicală și implanturile. Douăzeci de persoane care aveau keratoconus avansat și erau fie oarbe, fie în pericol de a-și pierde vederea au participat la cercetarea clinică pilot și li s-a administrat implantul biomaterial.
Operațiile au decurs fără probleme, țesutul s-a recuperat rapid și un curs de opt săptămâni de picături oftalmice imunosupresoare a fost suficient pentru a preveni respingerea implantului. Transplanturile tradiționale de cornee necesită administrarea de medicamente timp de mai mulți ani. Nu au fost observate probleme pe parcursul celor doi ani în care pacienții au fost urmăriți.
Scopul principal al studiului clinic pilot a fost de a determina dacă utilizarea implantului a fost sigură. Cu toate acestea, rezultatele implantului au uimit cercetătorii. Atât grosimea, cât și curbura corneei au fost restabilite la normal. Vederea pacienților s-a îmbunătățit colectiv în aceeași măsură ca și în urma unui transplant de cornee folosind țesut donator.
Înainte de operație, 14 din cei 20 de participanți erau orbi. După doi ani, niciunul dintre ei nu mai era orb. După operație, trei dintre voluntarii indieni care fuseseră orbi înainte de proces aveau o vedere perfectă (20/20).
Înainte ca implantul să poată fi utilizat în asistența medicală, este necesar un studiu clinic mai mare și aprobarea pieței autorității de reglementare. În plus, cercetătorii își propun să investigheze dacă tehnologia poate fi aplicată în tratamentul afecțiunilor oculare suplimentare și dacă implantul poate fi personalizat pentru o eficacitate și mai mare.
LinkoCare Life Sciences AB, care este responsabilă pentru producerea, certificarea, ambalarea și sterilizarea implanturilor utilizate în studiu, cu sprijinul Care Group India, a acoperit costul fabricării implantului, testarea preclinică conformă ISO și testarea clinică.
Programul Orizont 2020 al Uniunii Europene, precum și granturile ALF de la Universitatea link-uri și regiunea sterg-uri, au oferit sprijin suplimentar pentru investigarea biomaterialelor și crearea și testarea chirurgicală. Acești finanțatori nu au fost implicați în planificarea sau realizarea studiului. Brevetul este deținut de LinkoCare AB, al cărui membru al Consiliului este Mehrdad Rafat. Shideh Tabe, un alt coautor al cercetării, este membru al Consiliului de administrație al corporației.