Ono što je do nedavno zvučalo kao naučnofantastični zaplet počinje da dobija oblik u laboratorijama Granade: umjetna rožnjača napravljena od ljuski de peces čestoDaleko od toga da je kuriozitet, ovaj razvoj događaja se smatra mogućim izlazom za hiljade ljudi koji danas zavise od transplantacije i dostupnosti donora.
Rožnjača, taj prozirni dio na prednjoj strani oka, Nedostaju mu krvni sudovi i vrlo se slabo regenerira kada pretrpi ozbiljna oštećenja.Stoga, u teškim slučajevima, jedina prava opcija ostaje zamjena zdravom rožnjačom preminule osobe. U kontekstu lista čekanja i nedostatka tkiva za transplantaciju, rad Univerzitet u Granadi (UGR) y el Biosanitarni istraživački institut ibs.GRANADA To otvara alternativu koja bi, ako sve bude u redu, mogla promijeniti dio pejzaža regenerativne oftalmologije u Španiji, a kasnije i u Evropi.
Bio-tkivo dizajnirano u Granadi za regeneraciju rožnjače
Projekat, razvijen u Grupa za tkivno inženjerstvo Medicinskog fakulteta UGR-aIma jasan cilj: stvaranje implantata rožnjače koji blisko imitiraju ljudsku rožnjačuAli bez oslanjanja na doniranje organa. Da bi to postigao, tim se odlučio za materijal koji je jednako uobičajen koliko i neočekivan: riblje krljušti. de peces kao što su šaran, orada ili crvenperka, uobičajeni na pijacama i kod ribarnica.
Prema riječima onih koji su odgovorni za studiju, vage posjeduju rijetku kombinaciju svojstava: Kruti su, a opet fleksibilni i prozirnii sastoje se od proteina i struktura vrlo sličnih onima nekih ljudskih tkiva. Ova početna tačka im je omogućila da se transformišu u biomaterijal pogodan za tkivni inženjering, sposobne da služe kao podrška za rast ćelija rožnjače.
UGR tim, koji na ovome radi više od dvije decenije. vještačka tkiva poput rožnjače, kože ili nepcaVeć je imao prethodnog iskustva s modelima bioartificijelnih rožnjača. U ovom novom napretku, izazov je bio napraviti daljnji korak u smislu biomimikrija, kompatibilnost i mehaničko ponašanjekoristeći obilne i jeftine prirodne resurse.
Rezultati dobijeni do sada na pločama za uzgoj i na životinjskim modelima ukazuju u istom smjeru: Implantati su prozirni, dobro podnose naprezanja oka i ne pokazuju znakove toksičnosti.Kod eksperimentalnih životinja, materijal se integrirao u površinu oka i doprinio popravljanju oštećene strukture rožnjače.
Od tržišta do čiste sobe: kako se proizvodi rožnjača sa ljuskama
Početna tačka je jednostavna koliko i prepoznatljiva: riba kupljena na lokalnim pijacamaPo mogućnosti što svježije. Nakon toga, proces ulazi u visoko tehničku fazu. U laboratoriji, istraživači biraju pahuljice odgovarajuće veličine i oblika i podvrgavaju ih specifičnom protokolu kako bi eliminirali sve što bi moglo uzrokovati odbacivanje.
Vage sadrže kombinaciju elemenata koji su korisni i drugih koji su suvišni. Sa korisne strane, tu je jezgro bogato kolagenom i drugim proteinima kompatibilno s ljudskim tkivima. Na strani za jednokratnu upotrebu, riblje ćelije su pričvršćene za površinu i sloj kalcijum karbonata što pruža dodatnu tvrdoću, ali nije neophodno za implantat rožnjače.
Da bi se izolovao samo željeni dio, oprema primjenjuje proces demineralizacije i decelularizacije koji kombinuje različite reagense, uključujući vrstu kiseline odgovorne za uklanjanje kalcijuma i odnošenje ćelija životinjskog porijekla. Nakon mnogo mjeseci prilagođavanja, postigli su stabilan protokol koji otkriva unutrašnji skelet ljuske, čistu skelu pogodnu za primanje ljudskih ćelija.
Nakon što se biomaterijal pripremi, on se temeljito pere i stavlja u kontrolirane uvjete kulture. Na ovoj matrici, naučnici Oni siju ćelije rožnjače iz ćelijskih kultura. održava se u samoj laboratoriji. Uz pomoć podloga za kulturu i faktora koji potiču proliferaciju, ćelije formiraju uzastopne slojeve na ljusci, stvarajući strukturu koja jako podsjeća na pravu rožnjaču.
Rezultat je a „Sendvič“ od otpornog i prozirnog materijala prekrivenog ćelijama rožnjačes organizacijom vlakana i slojeva koja podsjeća na originalno tkivo ljudskog oka. U praktičnom smislu, cilj je da implantat funkcionira poput rožnjače: propušta svjetlost, štiti unutrašnjost očne jabučice i ne izaziva intenzivne reakcije odbacivanja.
Koje su ribe testirane i zašto šaran osvaja bodove
Prije nego što su se fokusirali na jednu vrstu, istraživači su proveli testove sa različite ribe koje se često konzumirajuLosos, sardina, orada i crvenperka, između ostalih. Svi su pokazali prilično dobre performanse u smislu rasta ćelija i kompatibilnosti, što je i očekivano s obzirom na to da su proizvodi prirodnog porijekla, a ne sintetičke plastike.
Međutim, nakon detaljnije analize svake opcije, uočene su značajne razlike. Neke skale se ispostavile transparentnijedrugi su donekle otporniji ili lakši za rukovanje tokom hirurškog procesa, a drugi se ističu po svojoj biokompatibilnosti. Nakon poređenja fizičkih i bioloških parametara, tim ističe da krljušt šarana, slatkovodna riba, nudi najbolju ukupnu ravnotežu.
To ne znači da su ostale vrste isključene: Mediteranska riba poput crvenperke ili bijele orade Također su pokazali zanimljiv potencijal, posebno za buduću proizvodnju povezanu s obalom Granade. Paralelno s tim, grupa je istraživala materijale iz drugih morskih životinja, poput lignji, iako u ovom slučaju Rezultati nisu nadmašili one dobijene vagom. i ta linija je napuštena za područje rožnjače.
Pored odabira vrsta, ključ leži u mogućnosti postojanja obilna, reproducibilna i održiva ponudaRiblje krljušti su otpadni proizvod koji u velikim količinama stvara ribarska industrija i lanac ishrane, a njihova upotreba u medicinske svrhe omogućila bi odvajanje pristupa umjetnim rožnjačama od ljudskih donacija.
Kod kojih pacijenata bi se mogao koristiti i koje probleme ima za cilj riješiti?
u Ozbiljne bolesti rožnjače i dalje izazivaju glavobolju Za oftalmologe širom svijeta. Za razliku od kože, koja obično zacjeljuje, ostavljajući ožiljak, u roku od nekoliko dana ili sedmica, rožnjača može ostati oštećena mjesecima ili godinama nakon dubokog ulkusa ili perforacije. Zbog nedostatka krvnih sudova, njena sposobnost samoobnavljanja je vrlo ograničena.
Istraživači sugerišu da će u budućnosti, prvi kandidati koji će dobiti ove rožnjače iz ljuski To bi vjerovatno bile osobe s vrlo teškim povredama: hroničnim ulkusima, traumatskim perforacijama (na primjer, uzrokovanim granama na polju) ili uznapredovalom patologijom koja je već značajno ugrozila vid i uzrokuje uporan bol.
Trenutno, ove slučajeve gotovo uvijek rješavaju transplantacija rožnjače od preminulog donoraIako operacija obično daje dobre rezultate, ona u potpunosti zavisi od dostupnosti tkiva u očnim bankama. To se prevodi u liste čekanja i nejednakosti u pristupu u zavisnosti od regije i obima donacija.
Sa alternativom zasnovanom na prirodnim biomaterijalima, cilj bi bio smanjiti tu ovisnost o ljudskim donacijama i kako bi se olakšalo većem broju evropskih pacijenata, uključujući i one u španskom javnom zdravstvenom sistemu, da dobiju pravovremeno liječenje. Nije zamišljen kao neposredna zamjena za tradicionalne transplantacije, već kao dodatni alat za proširenje terapijskih mogućnosti.
Nadalje, grupa sa sjedištem u Granadi radi na obogaćivanju ovih modela sa bioaktivni faktoriIzmeđu ostalog, oni uključuju supstance prisutne u maslinovo ulje koji podstiču proliferaciju i diferencijaciju ćelija, kao i nanočestice koje bi mogle nositi antibiotike ili faktore rastaIdeja je da vještačka rožnjača ne samo da zamjenjuje oštećenu strukturu, već i pruža stimulanse koji ubrzavaju regeneraciju.
Ekonomski uticaj i posvećenost cirkularnoj ekonomiji
Pored aspekta zdravstvene zaštite, ovaj projekat ima značajnu ekonomsku dimenziju. Razmjeri predstavljaju značajan dio otpada iz ribarske industrijeOvi materijali mogu predstavljati vrlo visok postotak generiranog otpada. Obično završavaju na deponijama ili se koriste u procesima s niskom dodanom vrijednošću, doprinoseći zagađenju tla i vode.
Transformirajući ovaj materijal u visokovrijedni klinički resursUGR tim uklapa svoj rad u okvir cirkularne ekonomije. Profesor Ingrid Garzón, koji je bio začetnik ideje o proučavanju vaga, naglašava da je to pristupačan, jeftin nusproizvod sa vrlo pogodnim fizičkim svojstvima za željeni cilj: transparentnost, dovoljna krutost i određena fleksibilnost koja olakšava hiruršku manipulaciju.
U provinciji poput Granade, gdje ribolov i akvakultura imaju značajan utjecaj, ali su podložni ograničenja i regulatorne promjeneBiomedicinska upotreba ovog otpada mogla bi postati dodatni izvor prihoda. Ne radi se samo o laboratorijskim istraživanjima, već o otvaranju vrata... potencijalna saradnja između zdravstvenog sektora i ribarskog sektora ako se model uspostavi na kliničkom nivou.
Projekat takođe jača ulogu Granade kao istraživački centar u regenerativnoj mediciniI UGR i ibs.GRANADA su već postigli nekoliko prethodnih prekretnica, poput razvoja umjetne kože implantirane kod više od dvadeset pacijenata ili modela umjetnog nepca testiranog na djeci, što daje određeno iskustvo kada je u pitanju prenošenje biotkiva s klupe na bolnički krevet.
Finansiranje, faze validacije i realni vremenski okviri
Istraživanje umjetne rožnjače napravljene od ljuski podržavaju sredstva iz Zdravstvenog instituta Carlos III (ISCIII), pridružen španskom Ministarstvu nauke, inovacija i univerziteta, kroz projekte kao što je PI23/00335 i druge inicijative koje sufinansira Evropska unija u okviru NextGenerationEU. Ovo javno finansiranje jača stratešku prirodu ove linije rada za zdravstveni sistem.
Što se tiče razvoja, još uvijek je dug put pred nama. Prije nego što ove rožnjače stignu u operacione sale, moraju savladati nekoliko prepreka. strogi lanac fazaDetaljni in vitro testovi, studije na životinjskim modelima, testovi u čistim sobama i konačno, regulirana klinička ispitivanja na ljudimaSvaki korak zahtijeva dokazivanje sigurnosti, efikasnosti i ponovljivosti u skladu s evropskim propisima o naprednim terapijama.
Prethodno iskustvo grupe služi kao referenca: prva vještačka rožnjača razvijena u UGR-u trajala je oko deset godina do kliničke prakseIako je za izradu umjetne kože i nepca bilo potrebno između pet i sedam godina, s obzirom na to, istraživači su uvjereni da mogu skratiti vremenske okvire, ali upozoravaju da, čak i optimistično, Moglo bi proći i nekoliko godina prije nego što vidimo ove implantate kod pacijenata..
Paralelno s tim, tim radi na regulatornim aspektima, koji su posebno zahtjevni u Evropi. Svako poboljšanje uvedeno u dizajn tkanine - na primjer, dodavanje novih faktora rasta ili modifikacija proizvodnog procesa - To zahtijeva pregled autorizacije kao da se radi o praktično drugačijem proizvodu.Ovo dodaje vrijeme i složenost, ali i osigurava visok nivo kontrole kada dođe vrijeme za kliničku primjenu.
Međutim, dosadašnji napredak smješta ovaj model u ljuske rožnjače de peces kao jedan od najupečatljivijih prijedloga unutar evropske regenerativne oftalmologije. Ako uspješno prođe sljedeće faze, mogao bi ponuditi dodatnu opciju tamo gdje danas postoji samo konvencionalna transplantacija, istovremeno transformirajući morski otpad u ključnu komponentu medicine budućnosti.
