Сингапурские ученые разработали биофункциональный термогель (тип синтетического полимера) для предотвращения рубцевания сетчатки из-за неудачной операции.
Пролиферативная витреоретинопатия (ПВР) возникает, когда рубцевание сетчатки препятствует её заживлению после операции. Обычно необходимость оперативного вмешательства возникает при отслоении сетчатки. Показатель случаев ПВР достигает более 75% при неудачных операциях, и это может приводить к потере зрения.
Текущие варианты лечения ПВР ограничены хирургическим удалением рубцовых мембран одновременно с постепенным восстановлением зрения.
Однако учёные решили разработать новый тип терапии на основе только синтетических полимеров. Команда из Института молекулярной и клеточной биологии (IMCB) A*STAR и Института исследования материалов и инженерии (IMRE), Национального университета Сингапура (NUS) и Сингапурского института глазных исследований (SERI) продемонстрировала, что биофункциональный термогель сам по себе способен предотвратить рубцевание сетчатки в доклинической модели, имитирующей болезнь человека. Используя клетки сетчатки, команда обнаружила, что термогель предотвращает развитие рубцовых мембран, модулируя клеточное поведение, такое как пролиферация и миграция. Используя полногеномный транскриптомный анализ для профиля экспрессии клеточных генов, исследователи выяснили, что термогель активирует белок NRF2, чтобы запустить серию химических реакций для предотвращения рубцевания.
«Наше исследование дает представление о том, что синтетические полимеры больше не функционируют просто как инертные носители лекарств. Это бросает вызов общепринятому мнению о том, что для достижения терапевтического эффекта всегда требуется использование низкомолекулярных препаратов. Помимо офтальмологии, эта уникальная биофункциональность термогеля также может быть применена к другим сферам, таким как ортопедия, где внутрисуставное рубцевание суставов может быть проблемой», — сказал д-р Су Синьи, старший главный исследователь и директор отдела IMCB A*STAR.
«Когда мы впервые разработали биофункциональный термогель в IMRE, мы поняли, что это значительный шаг вперед в разработке биоразлагаемых полимеров нового поколения. Его способность имитировать и заменять стекловидное тело, учитывая биосовместимость материала, делает его полезным для многих других биомедицинских приложений», — соглашается профессор Ло Сянь Джун, исполнительный директор IMRE A*STAR.
Термогель намерена производить компания Vitreogel Innovations Inc, дочернее предприятие A*STAR. Она аккредитована в соответствии со стандартом ISO 13485 (системы качества медицинских устройств).
Команда продолжит тестировать безопасность и эффективность полимера для восстановления отслойки сетчатки и предотвращения ПВР, используя дополнительные доклинические модели заболевания. В рамках своей работы команда стремится разработать полимеры следующего поколения с целевыми химическими модификациями, чтобы вызвать специфическое клеточное поведение, и определить альтернативы применения термогеля за пределами офтальмологии.
Ранее исследователи-медики кафедры офтальмологии в Университете Юты смогли восстановить работу сетчатки, которую взяли у умерших доноров. По их мнению, это может проложить путь к новым методам борьбы со слепотой.
