Raziskovalci z Nacionalne univerze v Singapurju (NUS) so razvili eksperimentalne kapljice za oči na osnovi špinače, ki bi lahko odprle novo pot zdravljenja sindroma suhega očesa – ene najpogostejših očesnih težav na svetu.
Študija, objavljena v znanstveni reviji Cell, temelji na prilagoditvi procesa fotosinteze za uporabo v očesnih celicah sesalcev. Raziskovalci so uporabili fotosintetske membrane iz listov špinače in jih v obliki nanodelcev prenesli v očesne celice, kjer so ob izpostavljenosti svetlobi začele proizvajati molekulo NADPH.
Ta molekula deluje kot pomemben zaščitni mehanizem proti oksidativnemu stresu in vnetju, ki sta med ključnimi vzroki za sindrom suhega očesa.
“Prvič smo fotosintezo prenesli v tkivo sesalcev”
“To je vznemirljivo odkritje, saj smo prvič pokazali, da je mogoče fotosintetski mehanizem rastlin presaditi v tkivo sesalcev in tako proizvesti biološko uporabne molekule,” je dejal biomolekularni inženir Xing Kuoran z NUS.
Raziskovalci poudarjajo, da sistem uporablja običajno svetlobo, ki omogoča vid, brez potrebe po dodatnih napravah ali zunanjem napajanju.
Novo tehnologijo so poimenovali LEAF, kar pomeni “tovarna NADPH, obogatena s tilakoidi, ki reagira s svetlobo”. Tilakoidi so ključni deli kloroplastov, kjer pri rastlinah poteka fotosinteza.
Špinačo so izbrali zaradi visokega izkoristka kloroplastov in relativno preproste izolacije fotosintetskih struktur, poleg tega pa je poceni in široko dostopna.
Pri miših učinkovitejše od zdravila Restasis
Po navedbah raziskovalcev je zdravljenje v laboratorijskih pogojih v 30 minutah po izpostavljenosti svetlobi zmanjšalo aktivnost škodljivih reaktivnih kisikovih spojin (ROS), ki povzročajo celični stres in vnetje.
Pri vzorcih solz bolnikov s sindromom suhega očesa je tehnologija LEAF zmanjšala raven nekaterih oksidantov, v primeru vodikovega peroksida celo za 95 odstotkov.
V poskusih na miših, ki so terapijo prejemale dvakrat dnevno pet dni, se je pristop izkazal za učinkovitejšega od zdravila Restasis, enega najpogosteje predpisanih zdravil za sindrom suhega očesa.
“S tehnologijo LEAF imamo zdaj metodo, ki uporablja ambientalno svetlobo za neposredno obnavljanje molekule, ki jo bolezen suhega očesa izčrpa,” je dejal raziskovalec David Leong Tai Wei z NUS.
Dodal je, da tehnologija deluje kot običajne kapljice za oči in ne potrebuje zunanjega vira energije. “Verjamemo, da ima ogromen potencial za klinično uporabo,” je poudaril.
Klinična testiranja še sledijo
Raziskovalci opozarjajo, da je razvoj še v zgodnji fazi in da še ni jasno, ali bo terapija enako učinkovita tudi pri ljudeh. Priprave na klinična testiranja že potekajo.
Preučujejo tudi možnosti širše uporabe tehnologije pri drugih vnetnih boleznih, kjer imajo pomembno vlogo reaktivne kisikove spojine in je tkivo mogoče izpostaviti vidni svetlobi.
“Skoraj nadrealistično si je predstavljati prihodnost, v kateri bi človeške celice imele omejeno, a uporabno obliko fotosintetske sposobnosti,” je dejal Leong.
