Случайное открытие может изменить подход миллионов людей к улучшению зрения.
Профессор химии, пытавшийся нагреть хрящ с помощью электричества, допустил ошибку, которая может изменить подход к хирургии глаза. Майкл Хилл из Оксидентал-колледжа случайно использовал слишком слабый ток в своём эксперименте и наткнулся на открытие, которое может заменить LASIK (лазерную коррекцию зрения) более щадящей процедурой, позволяющей изменить форму роговицы без разрезов.
Это открытие может дать надежду миллионам людей с плохим зрением, которые хотят отказаться от очков и контактных линз, но опасаются рисков, связанных с лазерной коррекцией зрения. Хотя лазерная коррекция зрения в целом успешна, она предполагает хирургическое вмешательство в глаз и может вызвать осложнения, в том числе сухость глаз, проблемы со зрением и, в редких случаях, серьёзные побочные эффекты.
Счастливый случай, который привёл к открытию
Прорыв произошёл совершенно случайно, когда Хилл и его коллега, доктор Брайан Вонг, профессор отоларингологии и хирургии головы и шеи в Калифорнийском университете в Ирвайне, потерпели неудачу в своих попытках изменить форму хряща с помощью лазера.
Хилл сказал, что они решили попробовать нагреть материал с помощью электрического тока, но случайно использовали гораздо меньшую силу тока, чем планировали. Они ожидали, что хрящ начнёт пузыриться и трястись. Однако, когда Вонг прикоснулся к хрящу, тот не был горячим, что наводило на мысль о другом эффекте.
Вонг — врач, а Хилл — специалист в области физической химии, и именно их сотрудничество позволило им найти решение.
Слабые электрические токи изменяют pH хрящевой ткани, ослабляя молекулярные связи и делая ткани более податливыми.
«Это похоже на электрохимию, — сказал Вонг. — Выделяются водород и кислород, так что это открытие было сделано совершенно случайно — на 100 % случайно».
Альтернатива лазерной коррекции зрения
Команда Хилла разработала метод под названием «электромеханическое изменение формы» (electromechanical reshaping (EMR)), который использует слабые электрические токи, чтобы сделать роговицу — прозрачную куполообразную переднюю часть глаза — более податливой, а затем придать ей нужную форму.
Под воздействием электрического тока ткань роговицы становится более пластичной, как глина. Как только подача электричества прекращается, ткань принимает новую форму.
В ходе испытаний на глазах кроликов процедура заняла около минуты — сравнимо со скоростью LASIK, но без разрезов, дорогостоящего лазерного оборудования и удаления тканей.
Роговица фокусирует свет на сетчатке. Если она деформирована, зрение становится размытым. Операция LASIK исправляет это с помощью лазера, который выжигает небольшое количество материала, чтобы изменить форму роговицы, но это инвазивная процедура, сопряжённая с потенциальными рисками.
«LASIK — это просто усовершенствованный способ проведения традиционной операции. Это всё та же резекция тканей, только с помощью лазера», — сказал Хилл в заявлении для прессы. Он представит свои выводы на осеннем собрании Американского химического общества в августе.
Команда повторила процедуру на 12 глазных яблоках кроликов, у 10 из которых была смоделирована близорукость. Во всех случаях лечение корректировало способность глаза фокусироваться, что указывает на возможность коррекции зрения. Клетки в глазных яблоках выжили, поскольку исследователи тщательно контролировали уровень кислотности тканей.
Они также продемонстрировали, что этот метод может устранить помутнение роговицы, вызванное химическим повреждением, для лечения которого в настоящее время требуется пересадка роговицы.
Сейчас Хилл и Вонг изучают возможность изменения формы роговицы без разрезов с помощью ЭМИ.
Доктор Джеймс Р. Келли, офтальмолог из Kelly Vision и директор по обучению рефракционной хирургии в Northwell Health в Нью-Йорке, который не принимал участия в исследовании, сказал в интервью The Epoch Times, что EMR может «теоретически» значительно снизить риск определённых осложнений за счёт отказа от разрезов или абляции.
«Нет необходимости в смещении лоскута, удалении тканей с помощью лазера и меньшем воздействии на нервные окончания роговицы», — сказал он. Это может означать, что после операции будет меньше симптомов сухости глаз. «Кроме того, если окажется, что ЭМР обратима, это станет серьёзным преимуществом с точки зрения безопасности по сравнению с современными лазерными методами», — добавил он.
Большая безопасность и доступность
Хилл отметил, что целью команды было разработать метод, который был бы более доступным и безопасным, чем существующие лазерные процедуры.
Однако ЭМР временно изменяет уровень pH в тканях, что сопряжено с «потенциальными рисками», которые можно выявить только в ходе исследования на живых организмах, пояснил он.
«У нас есть данные по образцам ex vivo, которые свидетельствуют о том, что электрохимический метод не вызывает острых изменений в структуре коллагена роговицы и не приводит к немедленному некрозу клеток, но эти данные очень, очень ограничены», — сказал Хилл.
Келли сказал, что больше всего его беспокоит, сохранится ли форма со временем и останется ли она однородной.
Он отметил, что роговица “биологически активна” и её коллагеновая структура и гидратация могут изменяться по мере заживления, старения или воспаления. Без долгосрочных данных in vivo “мы не знаем, будет ли рефракционный эффект регрессировать, непредсказуемо изменяться или влиять на прозрачность роговицы”.
Келли добавил, что «долговечность, стабильность и оптическое качество» в течение многих лет будут ключевыми показателями для EMR, прежде чем эту технологию можно будет считать жизнеспособной альтернативой LASIK. По его мнению, может пройти 20 и более лет, прежде чем эта технология станет коммерчески доступной — если вообще станет.
Несмотря на то, что неопределённость с финансированием временно приостановила прогресс, Хилл сохраняет оптимизм, отмечая, что между достигнутыми результатами и клиническим применением лежит «долгий путь».
«Следующим нашим шагом, безусловно, станет исследование на живых животных».
Ссылка на видео: https://www.youtube.com/watch?v=RUbJWbUt0m0
Альтернативная ссылка на видео: https://t.me/murrrzio/8518
