Raziskava, o kateri poroča ScienceAlert, temelji na prilagoditvi procesa fotosinteze – ključnega za življenje rastlin – za uporabo v človeškem očesu, kar odpira nove možnosti zdravljenja te pogoste in neprijetne bolezni.
Fotosinteza v službi medicine
Raziskovalci so iz listov špinače izolirali fotosintetske membrane in jih v obliki nanodelcev vnesli v kapljice za oči. Te so nato testirali na laboratorijsko gojenih človeških očesnih celicah ter na celicah miši, gensko prilagojenih za stanje, podobno sindromu suhega očesa.
Ko so bile celice izpostavljene svetlobi, so nanodelci začeli proizvajati NADPH – molekulo, ki deluje kot nekakšna »energijska baterija« celic in jih ščiti pred poškodbami.
Molekula NADPH ima ključno vlogo pri zmanjševanju reaktivnih kisikovih spojin (ROS), ki pri sindromu suhega očesa povzročajo vnetja, draženje in celični stres.
»Gre za vznemirljivo odkritje, saj smo prvič pokazali, da je mogoče fotosintetski mehanizem rastlin prenesti v tkivo sesalcev in z njim ustvarjati biološko koristne molekule, in to s pomočjo svetlobe, ki omogoča vid,« je pojasnil biomolekularni inženir Xing Kuoran z NUS.
Raziskovalci so pojasnili, da so špinačo izbrali zaradi visoke učinkovitosti pridobivanja kloroplastov, enostavne obdelave ter nizke cene in široke dostopnosti.
Študija je pokazala, da se je v 30 minutah izpostavljenosti svetlobi raven škodljivih snovi znatno zmanjšala, imunske celice v roženici pa so se vrnile v zaščitno, protivnetno stanje. Pri testiranju vzorcev solz bolnikov s sindromom suhega očesa je terapija raven oksidantov zmanjšala celo do 95 odstotkov.
Učinkovitejše od obstoječih zdravil
»S tehnologijo LEAF imamo zdaj metodo, ki uporablja naravno svetlobo za neposredno obnavljanje molekule, ki jo bolezen suhega očesa izčrpa,« je pojasnil biomolekularni inženir David Leong Tai Wei z NUS.
Dodaja, da je prednost metode v enostavni uporabi: »Ker izhaja iz špinače, se uporablja kot običajne kapljice za oči, ne potrebuje zunanjih naprav ali energije in izkorišča isto svetlobo, s katero vidimo. Zato ima velik potencial za klinično uporabo.«
Pri miših, ki so bile zdravljene dvakrat na dan pet dni, se je terapija LEAF izkazala za učinkovitejšo od zdravila Restasis, ki se pogosto uporablja pri zdravljenju suhega očesa, vendar lahko povzroča stranske učinke, kot je draženje.
Prihodnost razvoja
Kljub obetavnim rezultatom ostaja odprto vprašanje, ali bo terapija enako učinkovita tudi pri ljudeh. Klinična preskušanja so že v pripravi, med drugim pa raziskovalci proučujejo tudi dolgotrajne učinke, saj se delci trenutno v očesnih celicah razgradijo in izgubijo učinkovitost po nekaj urah.
Možna je tudi širša uporaba terapije – ne le pri suhem očesu, temveč tudi pri drugih vnetnih boleznih, kjer je prisoten oksidativni stres in je prizadeto tkivo izpostavljeno svetlobi.
»Skoraj nadrealno si je predstavljati prihodnost, v kateri bi imele človeške celice omejeno, a koristno obliko fotosintetske sposobnosti – ne le v očeh, temveč tudi drugod,« je zaključil Leong.
