Новое исследование, проведенное учеными из Университета Ньюкасла, Великобритания, раскрывает потенциально революционный способ лечения травм глаз и предотвращения слепоты – путем смягчения ткани, в которой находятся стволовые клетки, которые затем помогают заживлять раны внутри тела.
Директор этого исследования и руководитель лаборатории тканевой инженерии в Университете Ньюкасла, профессор Че Коннон, объяснил: "Теперь мы можем доказать, что роговица становится более жесткой при воздействии травм, например, вызванных так называемыми кислотными атаками, и продемонстрировать, что заживление ран нарушается из-за дифференциации стволовых клеток в ответ на жесткость их мягкой ниши, и не потому, что их убивают во время травмы, как считалось ранее.
"Это захватывающая разработка в области биологии роговицы, которая позволяет нам лучше понять, как работает зрение. Но что еще более важно, он предоставляет нам новый набор стратегий для лечения глазных заболеваний, которые до сих пор были неоперабельными. Мы называем эти менее инвазивные стратегии терапии биомеханической модуляцией."
От лабораторного стола до прикроватной тумбочки
В своей работе исследователи из Ньюкасла в сотрудничестве с учеными из Университета Миссури, США, также разработали экспериментальную терапию, которая помогает восстановить функцию стволовых клеток роговицы и улучшить регенерацию тканей после химических ожогов глаз.
Используя живые ткани роговицы в качестве модельной системы, команда воссоздала эффекты химических ожогов. После обработки раненых, отвердевших участков роговицы небольшими и локализованными дозами коллагеназы, фермента, смягчающего ткани, для восстановления ниши стволовых клеток, он снова стал гибким и способным поддерживать стволовые клетки и способствовать заживлению. Этот состав коллагеназы уже был одобрен для соответствующих терапевтических применений Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейским медицинским агентством.
Доктор. Гувейя добавил: "Мы показываем, что местное применение коллагеназы безопасно и эффективно для восстановления нормальной жесткости роговицы и помогает регенерации тканей, предотвращая дифференцировку и потерю взрослых стволовых клеток после таких повреждений. Мы были также удивлены, обнаружив, что способность заживления раны напрямую не связана с отсутствием стволовых клеток, а с окружающей средой, которой эти клетки подвергаются. Это действительно делает нашу терапию революционной."
Ученые считают, что тот же метод может быть применен, чтобы помочь облегчить нехватку роговицы, доступной для трансплантации, у почти 5 миллионов человек, страдающих полной слепотой из-за рубцевания роговицы, вызванных ожогами, разрывами, ссадинами или болезнью. Кроме того, по оценкам, десяти миллионам человек во всем мире требуется хирургическое вмешательство для предотвращения роговичной слепоты в результате таких заболеваний, как трахома, инфекционное заболевание глаз, от которого страдают многие люди в развивающихся странах. Существует реальная и неотложная потребность в новых методах лечения этих заболеваний, которые были бы простыми и дешевыми.
Ученые намерены и дальше расширять исследования, работая с партнерами в области здравоохранения, чтобы дополнительно проверить потенциал этого исследования. Профессор Коннон объяснил: "Наши исследования показывают, что стволовые клетки роговицы лучше растут в более мягких условиях. Теперь мы хотим развить эти знания и протестировать этот метод на пациентах, используя терапию биомеханической модуляцией, чтобы воссоздать подходящую среду для развития стволовых клеток роговицы в организме всякий раз, когда их исходная ниша оказывается под угрозой из-за травмы или болезни.
"Мы также думаем, что наше исследование имеет отношение к другим научным и медицинским областям, помимо исследований роговицы, и может помочь в изучении, диагностике и лечении таких заболеваний, как рак, где жесткость опухоли является известным маркером агрессивного поведения раковых клеток и метастазирования."