Kapi za oči od spanaća za sindrom suvog oka

Naučnici su razvili kapi za oči na bazi spanaća koje bi mogle da donesu olakšanje za više od milijardu ljudi širom sveta koji pate od sindroma suvog oka.

Tim sa Nacionalnog univerziteta u Singapuru uspeo je da prilagodi proces fotosinteze, neophodan za život biljaka, za upotrebu u ljudskom oku, otvarajući nove mogućnosti za lečenje ovog neprijatnog stanja, piše ScienceAlert.

Istraživači su „pozajmili” fotosintetske membrane od listova spanaća i primenili ih putem kapi za oči na ćelije ljudskog oka uzgajane u laboratoriji, kao i na ćelije miševa genetski modifikovanih da imaju stanje slično sindromu suvog oka. Prenos je bio uspešan - kada su jednom izložene svetlosti, nanočestice u ćelijama oka sisara počele su da proizvode NADPH, hemijsku „bateriju” koju ćelije koriste da bi se zaštitile od oštećenja.

LEAF tehnologija

Molekul NADPH je ključan u borbi protiv reaktivnih vrsta kiseonika (ROS), koje izazivaju upalu i ćelijski stres kod sindroma suvog oka. Iako je razvoj još uvek u ranim fazama, postoji realna mogućnost da se bol i peckanje povezani sa suvim očima mogu ublažiti terapijom izazvanom svetlošću.

„Ovo je uzbudljivo otkriće, jer smo prvi put pokazali da se fotosintetski mehanizam biljaka može transplantirati u tkivo sisara kako bi se stvorili biološki korisni molekuli, koristeći samo onu istu svetlost koja nam omogućava da vidimo”, rekao je biomolekularni inženjer Sing Kuoran sa Nacionalnog univerziteta Akademije nauka. „Tako bismo i mi mogli da steknemo ograničene fotosintetske sposobnosti”, dodao je. Istraživači svoju novu tehnologiju nazivaju LEAF, što je skraćenica od „fabrika tilakoida obogaćena svetlošću NADPH”.

Tilakoidi su ključne komponente hloroplasta, struktura koje sprovode fotosintezu u biljnim ćelijama i na taj način proizvode NADPH.

Spanać je izabran zbog visokog prinosa hloroplasta i relativno jednostavne izolacije njegovih biomehanizama, uz dodatnu prednost što je jeftin i široko dostupan. Istraživači su pokazali da je u roku od 30 minuta izlaganja svetlosti, NADPH proizveden na ovaj način smanjio aktivnost štetnih ROS jedinjenja i vratio imune ćelije u rožnjači u zaštitno, antiinflamatorno stanje.

Proces se,takođe, pokazao efikasnim u uzorcima suza uzetih od pacijenata sa sindromom suvog oka. LEAF tretman je smanjio nivo štetnih oksidanasa za čak 95 procenata. Regenerativna svojstva se primenjuju i unutar i izvan ćelija oka.

Efikasniji od postojećih lekova

„Sa LEAF tehnologijom, sada imamo metodu koja koristi ambijentalno svetlo da direktno nadoknadi molekul koji je smanjen kod bolesti suvog oka”, objasnio je biomolekularni inženjer Dejvid Leong Taj Vej sa Nacionalnog univerziteta u Njujorku.

„Pošto je dobijen iz spanaća, primenjuje se kao obične kapi za oči, ne zahteva spoljni uređaj ili izvor napajanja i koristi istu svetlost kojom vidimo, verujemo da ima ogroman potencijal za kliničku primenu”, dodao je.

Kod miševa tretiranih dva puta dnevno tokom pet dana, LEAF terapija se pokazala efikasnijom od Restasis-a, leka koji se obično propisuje za sindrom suvog oka.

Restaza je relativno skupa i često izaziva neželjene efekte poput povećane iritacije oka, tako da bi ova alternativa bila dobrodošla.

Ostaje, naravno, da se vidi da li će terapija delovati kod ljudi, a pripreme za klinička ispitivanja su već u toku. Istraživači, takođe, žele da ispitaju kako bi tretman mogao da funkcioniše tokom dužih perioda, s obzirom na to da se čestice LEAF-a odmah razgrađuju u ćelijama oka i gube svoju efikasnost nakon nekoliko sati.

Postoji i mogućnost da se LEAF može koristiti van tretmana suvog oka. Naučnici sugerišu da bi isti pristup mogao da se koristi i za druga inflamatorna stanja, gde god je potrebna odbrana od ROS jedinjenja i gde pogođeno tkivo može da bude izloženo vidljivoj svetlosti.

„Gotovo je nadrealno zamisliti moguću budućnost u kojoj bi ljudske ćelije mogle imati ograničen, ali koristan oblik fotosintetskog kapaciteta, ne samo u oku već i drugde”, zaključio je Leong. Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell.