Εκατομμύρια Αμερικανοί ζουν με θολή όραση, μυωπία ή πιο σοβαρά προβλήματα όρασης. Ενώ τα γυαλιά και οι φακοί επαφής βοηθούν πολλούς ανθρώπους, εκατομμύρια στρέφονται σε διορθωτικές διαδικασίες όπως το LASIK για να οξύνουν την όρασή τους. Αλλά οι επιστήμονες διερευνούν τώρα μια πολύ διαφορετική προσέγγιση που μπορεί να αναμορφώσει το σχήμα του ματιού χωρίς λέιζερ, κοπή ή επεμβατική χειρουργική επέμβαση.
Ερευνητές στο Occidental College και στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine αναπτύσσουν μια πειραματική τεχνική που ονομάζεται ηλεκτρομηχανική αναμόρφωση (EMR). Αντί να χαράζεται ιστός όπως το LASIK, η διαδικασία μαλακώνει προσωρινά τον κερατοειδή, ώστε να μπορεί να διαμορφωθεί απαλά σε νέο σχήμα.
Οι προκαταρκτικές δοκιμές σε μάτια κουνελιών υποδηλώνουν ότι η τεχνολογία μπορεί μια μέρα να προσφέρει μια φθηνότερη, λιγότερο επεμβατική εναλλακτική λύση στην παραδοσιακή χειρουργική επέμβαση ματιών με λέιζερ.
Πώς το LASIK αλλάζει την όραση
Ο κερατοειδής είναι η διαυγής επιφάνεια σε σχήμα θόλου μπροστά από το μάτι. Κάμπτει το εισερχόμενο φως και βοηθά στην εστίαση των εικόνων στον αμφιβληστροειδή. Όταν ο κερατοειδής είναι πολύ απότομος, πολύ επίπεδος ή έχει ανομοιόμορφο σχήμα, η όραση γίνεται θολή.
Το LASIK διορθώνει αυτά τα προβλήματα χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ για την αφαίρεση μικρών ποσοτήτων κερατοειδούς ιστού και την οριστική αλλαγή του σχήματος του ματιού. Αν και η διαδικασία χρησιμοποιείται ευρέως και γενικά θεωρείται ασφαλής, μερικές φορές μπορεί να προκαλέσει επιπλοκές, όπως ξηροφθαλμία, λάμψη, φωτοστέφανα και κακή δομή του κερατοειδούς.
Ο καθηγητής χημείας του Occidental College, Michael Hill, λέει ότι η βασική ιδέα πίσω από το LASIK εξακολουθεί να βασίζεται στην αφαίρεση ιστού.
“Το LASIK είναι ένας νέος τρόπος παραδοσιακής χειρουργικής. Εξακολουθεί να σκαλίζει ιστό — είναι απλώς σκάλισμα με λέιζερ.”
Αυτός ο περιορισμός παρακίνησε τους ερευνητές να αναζητήσουν τρόπους αναμόρφωσης του κερατοειδούς χωρίς να κάνουν με κάποιο τρόπο μια τομή.
Μια ανακάλυψη που έγινε τυχαία
Η ιδέα πίσω από το EMR προέκυψε απροσδόκητα κατά τη διάρκεια προηγούμενων πειραμάτων που αφορούσαν χόνδρο και άλλους πλούσιους σε κολλαγόνο ιστούς.
«Το όλο αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε τυχαία», εξηγεί ο Brian Wong, καθηγητής και χειρουργός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Irvine. «Έβλεπα τους ζωντανούς ιστούς ως υλικά καλουπώματος και ανακάλυψα όλη αυτή τη διαδικασία χημικής αλλαγής».
Οι πλούσιοι σε κολλαγόνο ιστοί σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένου του κερατοειδούς, διατηρούν το σχήμα τους μέσω ενός δικτύου φορτισμένων μορίων που συγκρατούν τη δομή ενωμένη. Επειδή αυτοί οι ιστοί περιέχουν μεγάλη ποσότητα νερού, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα ήπιο ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να αλλάξει προσωρινά το επίπεδο οξύτητας ή το pH του ιστού.
Καθώς το pH αλλάζει, οι μοριακοί δεσμοί που συγκρατούν τον ιστό μαζί αρχίζουν να χαλαρώνουν. Αυτό κάνει τον ιστό αρκετά εύκαμπτο ώστε να αναδιαμορφώνεται για λίγο. Μόλις το pH επανέλθει στο φυσιολογικό, ο ιστός σκληραίνει ξανά και κλειδώνει στο νέο του σχήμα.
Οι ερευνητές δοκίμασαν προηγουμένως το EMR σε χόνδρο αυτιού κουνελιού, δέρμα χοίρου και ουλώδη ιστό. Ο κερατοειδής έχει γίνει ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους στόχους επειδή μικρές αλλαγές στην καμπυλότητά του μπορούν να βελτιώσουν δραματικά την όραση.
Ανακατασκευή ματιών με ρεύμα
Για να δοκιμάσει την τεχνική, η ομάδα δημιούργησε ειδικούς «φακούς επαφής» από πλατίνα για να ταιριάζει με την επιθυμητή καμπυλότητα του κερατοειδούς. Οι βολβοί των ματιών κουνελιού τοποθετήθηκαν σε αλατούχο διάλυμα σχεδιασμένο να μιμείται τα φυσικά δάκρυα και ο φακός από πλατίνα χρησίμευε ως ηλεκτρόδιο.
Όταν οι ερευνητές εφάρμοσαν ένα μικρό ηλεκτρικό δυναμικό, ο κερατοειδής σταδιακά μαλάκωσε και προσαρμόστηκε στο σχήμα του φακού. Η όλη διαδικασία διαρκεί περίπου ένα λεπτό, παρόμοιο με τον χρόνο που απαιτείται για το LASIK, αλλά χωρίς κοπή ιστού ή χρήση ακριβού συστήματος λέιζερ.
Η ομάδα δοκίμασε τη μέθοδο σε 12 βολβούς ματιών κουνελιού. Δέκα υποβλήθηκαν σε θεραπεία για τη διόρθωση της μυωπίας, γνωστής και ως μυωπία. Σε αυτό το μάτι, ο κερατοειδής έχει επιτύχει με επιτυχία την ικανότητα εστίασης που είναι σύμφωνη με τη βελτιωμένη οπτική οξύτητα.
Είναι σημαντικό ότι τα κύτταρα μέσα στον ιστό παρέμειναν ζωντανά επειδή οι ερευνητές έλεγξαν προσεκτικά τις αλλαγές του pH κατά τη διάρκεια της θεραπείας.
Οι ερευνητές ανέφεραν μια άλλη ενδιαφέρουσα πιθανότητα. Σε ξεχωριστά πειράματα, η ίδια τεχνική φάνηκε να μπορεί να αντιστρέψει κάποια χημική θόλωση στον κερατοειδή. Σήμερα, η σοβαρή θόλωση του κερατοειδούς συχνά απαιτεί πλήρη μεταμόσχευση κερατοειδούς.
Γιατί οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι με τα EMR
Οι επιστήμονες λένε ότι το EMR θα μπορούσε ενδεχομένως να αποφύγει ορισμένες από τις μεγάλες παγίδες που σχετίζονται με το LASIK και τις σχετικές διαδικασίες όπως η PRK. Επειδή η διαδικασία δεν αφαιρεί τον ιστό του κερατοειδούς, μπορεί να διατηρήσει περισσότερο τη φυσική δομική αντοχή του ματιού.
Εργαστηριακές απεικονιστικές μελέτες που χρησιμοποιούν οπτική τομογραφία συνοχής (OCT), συνεστιακή μικροσκοπία και μικροσκοπία δεύτερης αρμονικής γενιάς υποδηλώνουν επίσης ότι η δομή του κολλαγόνου του κερατοειδούς παραμένει σε μεγάλο βαθμό άθικτη μετά τη θεραπεία. Οι ερευνητές ανέφεραν καμία σημαντική απώλεια διαφάνειας ή εμφανή βλάβη ιστού στις αρχικές δοκιμές.
Οι πιο πρόσφατες αναφορές και οι ενημερώσεις μηχανικής συνεχίζουν να βελτιώνουν την τεχνολογία. Οι επιστήμονες αναπτύσσουν τώρα προηγμένους φακούς επαφής ηλεκτροδίων ικανούς να παρακολουθούν το σχήμα, την ενυδάτωση και τη διαύγεια του κερατοειδούς κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Οι ερευνητές διερεύνησαν επίσης εάν το EMR θα μπορούσε τελικά να προσαρμοστεί για καταστάσεις πέρα από τη μυωπία, συμπεριλαμβανομένης της όρασης, της όρασης και ορισμένων αναπλαστικών διεργασιών που περιλαμβάνουν ιστό πλούσιο σε χόνδρο.
Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η διαδικασία θα μπορούσε τελικά να είναι πολύ λιγότερο δαπανηρή από τη χειρουργική επέμβαση με λέιζερ, επειδή μπορεί να μην απαιτεί μεγάλα, πολύπλοκα συστήματα λέιζερ.
Μακρύς δρόμος ακόμα
Παρά τον ενθουσιασμό που περιβάλλει την τεχνολογία, οι ερευνητές προειδοποιούν ότι τα EMR παραμένουν εξαιρετικά πειραματικά.
Μέχρι στιγμής, η τεχνική έχει δοκιμαστεί κυρίως σε μεμονωμένα μάτια κουνελιών και όχι σε ζωντανά ζώα ή ανθρώπους. Η επόμενη φάση περιλαμβάνει πιο εκτεταμένες μελέτες σε ζώα για να προσδιοριστεί πόσο σταθερός είναι ο ανασχηματισμένος κερατοειδής με την πάροδο του χρόνου και εάν η θεραπεία είναι ασφαλής σε ζωντανούς ιστούς.
«Υπάρχει ένας μακρύς δρόμος μεταξύ αυτού που κάναμε και της κλινικής», κατέληξε ο Hill. «Αλλά, αν φτάσουμε εκεί, αυτή η τεχνική είναι ευρέως εφαρμόσιμη, πολύ φθηνότερη και ενδεχομένως ακόμη και αναστρέψιμη».
Οι ερευνητές συνεχίζουν να μελετούν πόσο με ακρίβεια η διαδικασία μπορεί να διορθώσει μια ποικιλία προβλημάτων όρασης και εάν μπορεί να υπάρχουν μακροχρόνιες παρενέργειες μετά τη θεραπεία.
Προς το παρόν, η επέμβαση LASIK είναι μια ιδανική επιλογή για διόρθωση της όρασης. Αλλά το EMR ανοίγει την πόρτα σε ένα μέλλον όπου τα λέιζερ, οι περικοπές ή η μόνιμη αφαίρεση ιστού μπορεί να μην είναι πλέον απαραίτητα για τη διόρθωση της θολής όρασης.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Οφθαλμών των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας και το John Stauffer Charitable Trust.
