กระจกตาวิศวกรรมชีวภาพสามารถฟื้นฟูการมองเห็นให้กับคนตาบอดและผู้พิการทางสายตาได้

นักวิจัยและผู้ประกอบการได้พัฒนาเทียมที่ทำจากโปรตีนคอลลาเจนจากผิวหนังของหมูซึ่งมีลักษณะคล้ายกระจกตาของมนุษย์ ในการศึกษานำร่อง การปลูกถ่ายช่วยฟื้นฟูการมองเห็นให้กับผู้ป่วยโรคกระจกตา 20 คน ซึ่งส่วนใหญ่ตาบอดก่อนที่จะได้รับการปลูกถ่าย การศึกษาร่วมกันซึ่งนำโดยนักวิจัยจาก Linköping University (LiU) และ LinkoCare Life Sciences AB ได้รับการเผยแพร่ในNature Biotechnology ผลลัพธ์ที่คาดหวังนำความหวังมาสู่ผู้ที่มีปัญหากระจกตาบอดและสายตาเลือนราง โดยการจัดหาวัสดุปลูกถ่ายแบบชีววิศวกรรมเป็นทางเลือกแทนการปลูกถ่ายกระจกตามนุษย์ที่ได้รับบริจาค ซึ่งเป็นสิ่งที่หายากในประเทศที่มีความต้องการกระจกตามากที่สุด"ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาวัสดุชีวภาพที่ตรงตามเกณฑ์ทั้งหมดเพื่อใช้เป็นอวัยวะเทียมของมนุษย์ ซึ่งสามารถผลิตจำนวนมากและเก็บไว้ได้นานถึงสองปี และด้วยเหตุนี้จึงเข้าถึงผู้คนที่มีปัญหาด้านการมองเห็นได้มากขึ้น สิ่งนี้ทำให้เราได้รับสิ่งต่างๆ ปัญหาการขาดแคลนเนื้อเยื่อกระจกตาที่ได้รับบริจาคจาก ดวงตา และการเข้าถึงการรักษาอื่นๆ สำหรับโรคตา" นีล ลากาลี ศาสตราจารย์ภาควิชาชีวการแพทย์และวิทยาศาสตร์คลินิกของ LiU หนึ่งในนักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการศึกษากล่าว ผู้คนประมาณ 12.7 ล้านคนทั่วโลกตาบอดเนื่องจากกระจกตาซึ่งเป็นชั้นโปร่งใสด้านนอกสุดของดวงตาได้รับความเสียหายหรือเป็นโรค วิธีเดียวที่จะได้การมองเห็นกลับคืนมาคือการได้รับการปลูกถ่ายกระจกตาจากผู้บริจาคที่เป็นมนุษย์ แต่มีผู้ป่วยเพียง 1 ใน 70 คนเท่านั้นที่ได้รับการปลูกถ่ายกระจกตา นอกจากนี้ ผู้ที่ต้องการปลูกถ่ายกระจกตาส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในประเทศที่มีรายได้น้อยถึงปานกลาง ซึ่งเข้าถึงการรักษาได้จำกัดมาก Mehrdad Rafat นักวิจัยและผู้ประกอบการที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบและพัฒนารากฟันเทียมกล่าวว่า "ความปลอดภัยและประสิทธิผลของรากฟันเทียมวิศวกรรมชีวภาพเป็นหัวใจหลักในการทำงานของเรา เขาเป็นรองศาสตราจารย์ (อาจารย์อาวุโส) ที่ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ของ LiU และ ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของบริษัท LinkoCare Life Sciences AB ซึ่งผลิตกระจกตาวิศวกรรมชีวภาพที่ใช้ในการศึกษา "เราได้ใช้ความพยายามอย่างมากเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งประดิษฐ์ของเราจะสามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางและราคาไม่แพงสำหรับทุกคน ไม่ใช่แค่คนร่ำรวยเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ได้ในทุกส่วนของโลก" เขากล่าว กระจกตาประกอบด้วยโปรตีนคอลลาเจนเป็นส่วนใหญ่ เพื่อสร้างทางเลือกให้กับกระจกตาของมนุษย์ นักวิจัยใช้โมเลกุลคอลลาเจนที่ได้จากหนังหมูที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์สูงและผลิตภายใต้เงื่อนไขที่เข้มงวดสำหรับการใช้งานของมนุษย์ หนังหมูที่ใช้เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอาหารทำให้เข้าถึงได้ง่ายและได้เปรียบทางเศรษฐกิจ ในกระบวนการสร้างรากฟันเทียม นักวิจัยได้ทำให้โมเลกุลของคอลลาเจนที่หลุดหลวมมีความเสถียร ก่อตัวเป็นวัสดุที่แข็งแรงและโปร่งใสซึ่งสามารถทนทานต่อการจัดการและการฝังในดวงตาได้ แม้ว่ากระจกตาที่ได้รับบริจาคจะต้องใช้ให้หมดภายในสองสัปดาห์ แต่กระจกตาที่ผ่านกระบวนการชีวภาพสามารถเก็บไว้ได้นานถึงสองปีก่อนที่จะนำไปใช้ นักวิจัยยังได้พัฒนาวิธีการรักษาโรคเคอราโตโคนัสแบบใหม่ที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด ซึ่งจะทำให้กระจกตาบางลงจนทำให้ตาบอดได้ ปัจจุบัน กระจกตาของผู้ป่วยโรคเคอราโตโคนัสในระยะลุกลามได้รับการผ่าตัดออกและแทนที่ด้วยกระจกตาที่ได้รับบริจาคมา ซึ่งเย็บเข้าที่โดยใช้ไหมเย็บแผล การผ่าตัดประเภทนี้ไม่รุกรานและทำในโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยขนาดใหญ่เท่านั้น "วิธีการที่ไม่รุกล้ำน้อยลงสามารถใช้ได้ในโรงพยาบาลจำนวนมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้ผู้คนจำนวนมากขึ้น ด้วยวิธีการของเรา ศัลยแพทย์ไม่จำเป็นต้องเอาเนื้อเยื่อของผู้ป่วยออก แต่จะทำแผลเล็กๆ แทน โดยสอดวัสดุเทียมเข้าไปใน กระจกตาที่มีอยู่” นีล ลากาลี หัวหน้ากลุ่มวิจัยที่พัฒนาวิธีการผ่าตัดนี้กล่าว ไม่จำเป็นต้องเย็บแผลด้วยวิธีการผ่าตัดแบบใหม่นี้ การเปิดแผลในกระจกตาสามารถทำได้ด้วยความแม่นยำสูงด้วยเลเซอร์ขั้นสูง แต่หากจำเป็น ก็สามารถใช้เครื่องมือผ่าตัดง่ายๆ ด้วยมือได้ วิธีนี้ได้รับการทดสอบครั้งแรกกับสุกรและพบว่าง่ายกว่าและอาจปลอดภัยกว่าการปลูกถ่ายกระจกตาแบบเดิม วิธีการผ่าตัดและการปลูกถ่ายถูกนำมาใช้โดยศัลยแพทย์ในอิหร่านและอินเดีย ซึ่งเป็นสองประเทศที่ผู้คนจำนวนมากต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะกระจกตาบอดและสายตาเลือนราง แต่ประเทศที่ขาดแคลนกระจกตาที่ได้รับบริจาคและตัวเลือกการรักษาอย่างมาก คน 20 คนที่ตาบอดหรือใกล้จะสูญเสียการมองเห็นเนื่องจากโรคเคอราโตโคนัสขั้นสูงเข้าร่วมในการศึกษาทางคลินิกนำร่องและได้รับการปลูกถ่ายวัสดุชีวภาพ การผ่าตัดไม่มีภาวะแทรกซ้อน เนื้อเยื่อหายเร็ว และการรักษาด้วยยาหยอดตากดภูมิคุ้มกันเป็นเวลา 8 สัปดาห์ก็เพียงพอแล้วที่จะป้องกันการปฏิเสธการปลูกถ่าย สำหรับการปลูกถ่ายกระจกตาแบบดั้งเดิมนั้น จะต้องรับประทานยาเป็นเวลาหลายปี ผู้ป่วยได้รับการติดตามเป็นเวลาสองปีและไม่มีภาวะแทรกซ้อนในช่วงเวลานั้น จุดประสงค์หลักของการศึกษาทางคลินิกนำร่องคือเพื่อตรวจสอบว่าวัสดุปลูกถ่ายนั้นปลอดภัยที่จะใช้หรือไม่ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับอวัยวะเทียม ความหนาและความโค้งของกระจกตากลับคืนสู่สภาพปกติ ในระดับกลุ่ม การมองเห็นของผู้เข้าร่วมดีขึ้นมากเท่าที่จะเป็นไปได้หลังจากการปลูกถ่ายกระจกตาด้วยเนื้อเยื่อที่ได้รับบริจาค ก่อนการผ่าตัด 14 ใน 20 คนตาบอด ผ่านไปสองปีก็ไม่มีใครตาบอดอีกเลย ผู้เข้าร่วมการวิจัยชาวอินเดีย 3 คนที่ตาบอดก่อนการศึกษามีการมองเห็นที่สมบูรณ์แบบ (20/20) หลังการผ่าตัด จำเป็นต้องมีการศึกษาทางคลินิกที่ใหญ่ขึ้นตามด้วยการอนุมัติของตลาดโดยหน่วยงานกำกับดูแลก่อนที่จะสามารถใช้รากเทียมในการดูแลสุขภาพได้ นักวิจัยยังต้องการศึกษาว่าเทคโนโลยีนี้สามารถใช้รักษาโรคตาได้มากขึ้นหรือไม่ และสามารถปรับให้เข้ากับแต่ละบุคคลเพื่อประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นได้หรือไม่