В поле зрения: в России создали искусственную роговицу
В Сеченовском университете создали искусственную роговицу на основе коллагена. После проведения испытаний ее будут пересаживать людям и животным с болезнями глаз. Почему такая разработка сможет стать большим прорывом для российской медицины и с какими проблемами сейчас сталкиваются врачи и пациенты при пересадке, выясняли «Известия».
Уникальная разработка
Как рассказали «Известиям» в университете, в 2022 году ученые разработали коллагеновую матрицу для проведения реконструктивных мероприятий в стоматологии. Исследования показали, что российский продукт значительно превосходит по механическим свойствам иностранные аналоги.
Технологию формирования этих матриц уже передали индустриальному партнеру «Зеленая дубрава». В ближайшие годы компания получит все необходимые документы и начнет производство медицинских изделий для нужд имплантологии и челюстно-лицевой хирургии.
— На основе заделов по разработке коллагена мы начали работать и над технологией формирования материала для искусственных роговиц, — рассказал директор Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета, доктор химических наук Петр Тимашев. — Сейчас мы разработали прототип высокой степени прозрачности — до 90%. Он полностью биосовместимый и биорезорбируемый.
Искусственную роговицу удалось получить при помощи метода электрофоретического осаждения. Она обладает высокой светопропускающей способностью, при этом ученые могут регулировать ее толщину и набухаемость в зависимости от патологии пациента. Уникальную разработку планируют использовать для пересадки роговицы при травмах и заболеваниях глаз.
Как считают ученые, такие операции будут актуальны не только для людей, но и для животных. Сейчас сильно травмированный глаз собакам и кошкам приходится удалять.
Замена донорской ткани
Восстановление роговицы методами регенеративной медицины востребовано во всем мире — от заболеваний, при которых требуется ее пересадка, каждый год страдает 10 млн человек.
Пока для замещения роговицы используют только ткани, взятые у доноров — умерших людей. Однако спрос на донорские роговицы в десятки раз превышает предложение и лечение получают лишь немногие пациенты.
— Идея разработки роговицы пришла к нам из клиник. Мы увидели огромную потребность в искусственных роговицах: по мировой статистике возможность пересадки получает лишь один из 70 нуждающихся пациентов, — говорит директор Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета, доктор химических наук Петр Тимашев.
По его словам, реализация проекта началась еще в прошлом году. Ученые из Сеченовского университета провели объемный анализ научной и патентной литературы, отработали способ выделения и обработки коллагенового сырья и наложили эти знания на имеющийся у них ноу-хау по получению коллагеновых мембран.
— В результате мы создали первый прототип искусственной роговицы, который в ближайшее время испытаем в пилотных экспериментах. Нужно понимать, что прототип не равен готовому медицинскому изделию и нам предстоит провести еще много дополнительных испытаний, прежде чем мы сможем внедрить прототип в клиническую практику, — говорит Тимашев.
Как отметил эксперт, сегодня в мире нет готовых зарегистрированных и продающихся аналогов роговицы на базе коллагена. На рынке есть искусственные роговицы из синтетических биополимеров, но они имеют ряд недостатков — прежде всего недостаточную биосовместимость с организмом человека. А разработка российских ученых полностью биосовместима и по мере биодеградации будет замещаться собственными тканями пациента.
— Сейчас наша главная цель — чтобы разработка достигла пациентов. Но перед этим нам предстоит большой путь в виде пилотных экспериментов, доработок и модификаций наших прототипов, доказательства их биобезопасности и эффективности на животных моделях, — заключает Тимашев.
Пилотные операции в лаборатории регенеративной ветеринарии Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета проведут уже в ближайшие месяцы. Первыми «пациентами» станут лабораторные кролики, затем ученые планируют начать исследования на других животных и параллельно запустить доклинические исследования совместно с индустриальными партнерами. Когда пройдет полный цикл испытаний на животных, эту методику будут применять и на людях.
Кому нужна пересадка роговицы?
Необходимость в пересадке роговицы всегда определяет врач-офтальмолог. В общем случае она требуется тогда, когда методы консервативной терапии уже бессильны или лечение и вовсе может навредить глазу.
— Пересадка может понадобиться при травмах глаза, ожогах, в том числе химических, инфекционных и генетических заболеваниях, которые сопровождаются помутнением слоев роговицы, и потерях прозрачности, — рассказывает «Известиям» хирург-офтальмолог, ассистент кафедры Сеченовского университета Андрей Андреев.
По его словам, сейчас при замещении роговицы врачи сталкиваются сразу с несколькими проблемами. Первая состоит в том, что работать приходится с донорским материалом, которого очень мало, и операции приходится долго ждать. А за время ожидания, которое порой занимает месяцы, заболевание пациента может прогрессировать, а зрение — падать.
— В случае с донорским материалом важное значение имеет его качество — не каждый подходит для пересадки. К примеру, мы не можем использовать роговицы от людей с онкологией или инфицированных некоторыми заболеваниями. Потому из того материала, что к нам приходит, мы выбираем только подходящий — и его оказывается еще меньше, — объясняет врач.
Кроме того, иногда после пересадки у человека может развиться так называемая болезнь трансплантата, когда роговица начинает мутнеть и пациент теряет зрение. Чаще всего такое происходит, когда глаз сильно травмирован и донорская ткань приживается тяжело, рассказывает хирург-офтальмолог высшей категории, основатель клиники «Спектр» Арсений Кожухов.
— Если после обычной пересадки роговицы (например, у молодого человека с диагнозом «кератоконус») мы можем получить приживаемость практически 95%, то при серьезных повреждениях глаза, рубцовых изменениях вероятность прогресса намного меньше, — говорит Кожухов. — То есть чем больше объем операции, тем выше риск иммунной реакции в сторону помутнения роговицы, и тогда потребуется повторная пересадка. Но после нее вероятность прозрачного приживления будет еще меньше.
Поэтому, если российским ученым удастся получить искусственный материал, биосовместимый с человеческими тканями, который не мутнеет и не подвергается иммунной реакции, это будет настоящий прорыв в медицине, считает собеседник «Известий».
— Можно сказать, что у разработки есть три глобальные цели: решить проблему дефицита материала — это позволит нам проводить больше операций, снизить очереди на них и добиться лучшей иммуносовместимости, — заключает Андрей Андреев.
В теории искусственная роговица должна обладать лучшей биосовместимостью, чем донорская, ведь в ней нет донорских клеток, отмечает он. Так ли это, покажут будущие исследования.
