Офтальмологи и биохимики из университетов Калифорнии и Сунь Ятсена впервые провели операцию по выращиванию нового хрусталика (взамен поврежденного) в человеческом глазу из собственных стволовых клеток организма. Благодаря операции медикам удалось восстановить зрение у 12 младенцев, родившихся с врожденной катарактой. Исследование опубликовано в Nature, кратко о нем сообщает редакционный материал журнала.
Авторы работы обратили внимание на известный побочный эффект операций по замене хрусталика — его помутнение из-за разрастания собственной ткани организма. При этом вокруг искусственной линзы образуется плотное матовое кольцо, источником которого являются клетки-предшественники тканей хрусталика (стволовые клетки). Ученые решили выяснить, могут ли те же самые ткани обеспечить полную реконструкцию хрусталика.
Для этого исследователи провели ряд экспериментов на кроликах и макаках, работая как с живыми организмами так и препаратами. Авторы модифицировали процедуру по удалению и замене хрусталика, изменив масштаб повреждений, наносимых его капсуле. После обнажения капсулы хрусталика в него вводили небольшую иглу, создавая отверстие диаметром 1-1,5 миллиметра. Затем вещество хрусталика аккуратно отделяли от капсулы, разрушали с помощью специального устройства — факоэмульгатора и удаляли. Полость при этом заполняли солевым раствором.
Примерно через неделю ученые отмечали полное восстановление хрусталика у животных. Вещество хрусталика разрасталось по всему объему капсулы, формируя двояковыпуклую линзу. На следующем этапе медики применили технику для лечения врожденной катаракты у детей возрастом до двух лет. Возрастное ограничение связано со снижением количества клеток-предшественников тканей хрусталика с возрастом.
Всего офтальмологи прооперировали 12 детей (24 глаза), отобранных из 37 случайным образом, остальные дети составили контрольную группу, для которых была проведена стандартная процедура лечения катаракты. Восстановление хрусталика наблюдалось спустя три месяца с момента операции.
Авторы отмечают, что ключевым фактором стало уменьшение травматичности операции для капсулы хрусталика. Классическая процедура затрагивает около 28 квадратных миллиметров поверхности капсулы и повреждает слой клеток-предшественников, ответственных за регенерацию тканей. Кроме того, она требует борьбы с осложнениями, возникающими в подавляющем большинстве случаев (например, воспалительные процессы — 74 процента операций или уже описанное выше помутнение — 84 процента). Новый протокол обеспечил уровень осложнений лишь на уровне 17 процентов.
По словам Чжана, одного из офтальмологов, проводивших операции, первый пациент получил подобное лечение два года назад. «У ребенка до сих пор хорошее зрение» — отмечает врач. Чжан надеется, что новый хрусталик будет расти вместе с пациентом, что может снизить риск дальнейших осложнений.
Интересно отметить, что одновременно с этой работой, но независимо от нее в Nature вышла еще одна публикация, посвященная регенерации тканей глаза. Ее авторам впервые удалось в одном эксперименте одновременно вырастить ткани сетчатки, роговицы и хрусталика.
Катаракта — заболевание глаза, при котором происходит помутнение вещества хрусталика. В результате человек частично или полностью теряет зрение — по оценкам ВОЗ, в мире около 18 миллионов человек, ослепших из-за катаракты. Причиной заболевания могут быть как внешние факторы, такие как излучение, так и другие болезни, к примеру, сахарный диабет. Причина самого помутнения — денатурация белка в хрусталике.
Владимир Королёв