Međunarodni tim naučnika ostvario je značajan proboj u oblasti biomedicinskog inženjerstva razvivši mikroskopske nanočestice koje degenerisanoj i slijepoj mrežnjači mogu vratiti osjetljivost na svjetlost, a rezultati ovog istraživanja objavljeni su u prestižnom časopisu Nature Biomedical Engineering.
Kod degenerativnih bolesti oka fotoreceptori, ćelije koje prirodno hvataju svjetlost i pokreću signale prema mozgu, postepeno odumiru i dovode do gubitka vida, dok unutrašnje nervne veze i druge nervne ćelije mrežnjače često ostaju očuvane. Kako bi premostili ovaj problem bez primjene složenih genskih terapija ili virusnih vektora, istraživači su razvili šuplje poluvodičke nanočestice od grafitičnog ugljeničnog nitrida koje funkcionišu kao minijaturne solarne ćelije.
Uloga međunarodnog tima stručnjaka
Iza ovog projekta stoji multidisciplinarni tim stručnjaka sa vodećih svjetskih univerziteta. Istraživanje je predvodila vanredna profesorka Menglin Čen (Menglin Chen) sa Odjeljenja za biološki i hemijski inženjerstvo na Univerzitetu u Arhusu u Danskoj, čiji se rad fokusirao na razvoj i koordinaciju primjene ovih mikroskopskih solarnih ćelija sposobnih za bežičnu komunikaciju sa živim ćelijama. Profesor Boži Tijan (Bozhi Tian) sa Univerziteta u Čikagu dao je ključni doprinos u domenu naprednih materijala i poluprovodljivih nanotehnologija, dok su dr Henri Leinonen sa Univerziteta u Istočnoj Finskoj i profesor Tomas Koridon (Thomas Corydon) sa Univerziteta u Arhusu bili zaduženi za ispitivanje biološkog odgovora, funkcionisanja i električne aktivnosti degenerisanog retinalnog tkiva na svjetlost.
Kako funkcionišu nanočestice u mrežnjači
Ove nanočestice ubrizgavaju se direktno u oko, gdje se talože u neposrednoj blizini preostalih nervnih ćelija u mrežnjači. Kada svjetlost obasja ove čestice, One pokreću električne i hemijske procese koji bežično aktiviraju preostale neurone, podstičući ih da šalju vizuelne signale ka mozgu. Ovakav pristup potpuno je nezavistan od specifičnih genetskih mutacija koje uzrokuju bolest, što predstavlja značajnu prednost u odnosu na dosadašnje metode jer se oslanja na iskorišćavanje preostalih prirodnih nervnih puteva.
Govoreći o uspjehu ove faze istraživanja, profesorka Menglin Čen je istakla:
„Sada možemo da vidimo da ove čestice uspješno aktiviraju nervne ćelije u slijepoj mrežnjači. To nas dovodi znatno bliže našem dugoročnom cilju razvijanja nove vrste retinalne proteze.“
Ona takođe navodi:
„Kada smo počeli, naše osnovno pitanje bilo je možemo li napraviti materijal koji bi mogao djelovati kao bežični interfejs između svjetlosti i živih ćelija. Sada možemo vidjeti da su čestice sposobne da aktiviraju nervne ćelije u slijepim mrežnjačama. To nas približava našem dugoročnom cilju razvoja nove vrste retinalne proteze“, kaže Menglin Čen
Tehnologija nezavisna od genetskih mutacija
Nadovezujući se na značaj rezultata, dr Henri Leinonen je naglasio:
„Zato vrijedi testirati strategije koje djeluju nezavisno od specifičnog uzroka bolesti. Ono što ovdje prikazujemo jeste odgovor degenerisane mrežnjače izazvan svjetlošću, što predstavlja raniji korak ka konačnoj protezi.“
Put od laboratorije do kliničkih primjena
Iako je riječ o pretkliničkoj fazi istraživanja i do kliničkih ispitivanja na ljudima predstoji još dosta rada, ovi rezultati predstavljaju važan korak naprijed ka razvoju nove vrste retinalnih proteza. Naučni tim je već podnio međunarodne prijave za patente i nastavlja sa ispitivanjima biokompatibilnosti, optimizacije primjene i dugoročne stabilnosti materijala, sa krajnjim ciljem da se u budućnosti ponudi efikasno rješenje za oboljenja praćena sljepilom.
