Akies ragenos transplantacijos poreikis pasaulyje yra labai didelis. Ne išimtis ir Lietuva, kur, Nacionalinio transplantacijos biuro prie Sveikatos apsaugos ministerijos duomenimis, šiuo metu ragenos donoro laukia 160 pacientų. Mokslininkai visame pasaulyje ieško naujų būdų, galinčių pakeisti donoro rageną ir sutrumpinti laukiančiųjų sąrašus. Vienas tokių – dirbtiniai audiniai, tarp jų ir skysti ragenos užpildai. Didelės viltys siejamos ir su priedais, kurie galėtų būti įkomponuoti į skystą užpildą ir turėtų ragenai suteikti papildomų akių ligų gydymui reikalingų savybių.

„Pavykus šį metodą išvystyti nuo pradžios iki pabaigos, jis būtų labai efektyvus ir patogus naudoti“, – teigia Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) Biochemijos instituto Biologinių modelių skyriaus mokslininkė dr. Virginija Bukelskienė.

Ragenos pažaidas sukelia tiek išorinės, tiek vidinės priežastys

Indikacijos, kai reikalinga ragenos transplantacija, skirstomos į skubias – siekiant išsaugoti akies obuolį – ir planines – regėjimui pagerinti. Retais atvejais ragena persodinama ir siekiant geresnio kosmetinio akies vaizdo, kai esantis ryškiai matomas ragenos drumstumas gadina akies išvaizdą.

„Planinės operacijos gali būti atliekamos, kai reikia pašalinti pažeistą ragenos dalį, pavyzdžiui – susidarius randams po ragenos opos sugijimo, persirgus infekciniais ragenos uždegimais, po traumų, sergant keratokonusu, pūsline keratopatija, esant ragenos distrofijoms bei degeneracijoms. Ragena taip pat gali būti persodinta siekiant išsaugoti ar atkurti ragenos anatomiją, esant jos stromos suplonėjimui – descemetocelei arba įvykus ragenos perforacijai“, – pasakoja dr. V. Bukelskienė.

Ragenos donorų surasti nėra lengva, tad mokslininkai ieško naujų būdų, kuo pakeisti donoro rageną.

„Didelį įdirbį šioje srityje turi kanadietė mokslininkė prof. May Griffith, kurianti įvairaus pagrindo skystus ragenos užpildus“, – teigia dr. V. Bukelskienė.

Vertintas skysto ragenos užpildo komponentų veiksmingumas

Dr. V. Bukelskienė su kolegomis ir gydytojais iš VUL Santaros klinikų Akių ligų centro, kuriems vadovavo doc. Rimvydas Stanislovas Ašoklis, dalyvavo Kanados mokslininkės prof. M. Griffith (Monrealio universitetas) inicijuotame „Euronanomed“ tipo projekte „Skystas ragenos užpildas – transplantacijos alternatyva didelės rizikos pacientams“. Projekte buvo vertintas skysto ragenos užpildo priedų veiksmingumas. Pagrindiniai tokio užpildo komponentai yra fibrinas, polietilenanglikolis ir į kolageną panašūs peptidai, bet šiuo atveju rageną buvo siekiama praturtinti priedais, kurie turėtų dar daugiau gydomųjų savybių, tarp jų – ir antimikrobinį veikimą.

„Akyje dažnai būna įvairių ligų sukėlėjų – grybelių, virusų, bakterijų. Tad siekiama, kad užpildas turėtų įvairių infekcijas slopinančių savybių. Mūsų darbas buvo įvertinti, kaip skirtingais komponentais praturtintas skystas ragenos užpildas veikia Herpes viruso infekciją akyse“, – projektą pristato mokslininkė.

Naudojant gyvūnų modelius mokslininkai eksperimentinę ragenos pažaidą padengė skirtingais komponentais praturtintu skystu užpildu.

„Vienai iš gyvūnų grupių buvo sulašintas skystas ragenos užpildas – hidrogelis be jokių priedų, kitai – užpildas su specialiai paruoštomis nanodalelėmis, kurios turėjo pasižymėti antivirusiniu veikimu. Trečiai grupei kartu su nanodalelėmis praturtintu ragenos užpildu buvo naudotas ir specialus tepalas su papildomai pridėtomis nanodalelėmis. Turėjome ir ketvirtąją, kontrolinę grupę. Tad mūsų pagrindinis tikslas buvo visapusiškai įvertinti, kokį poveikį sukelia nanodalelės ir ar jomis praturtinta skysta ragena yra pranašesnė už bazinį variantą“, – pasakoja dr. V. Bukelskienė.

Naudotos nanodalelės ryškaus efekto neturėjo

Po eksperimentinio vienos akies pažeidimo ir indukuotos infekcijos mokslininkai pusę metų du kartus per savaitę tyrė akies būklę įvairiais aspektais: vertino fotofobiją (šviesos baimę), akies gleivinės paraudimą, audinių paburkimą, ašarojimą ir kitus požymius. Papildomai buvo renkamos gyvūnų ašaros, kurios vėliau analizuotos molekuliniais metodais.

„Mūsų atliktų tyrimų rezultatai parodė, kad po trijų savaičių viruso akyje visiškai nebeliko, bet ragenos padrumstėjimas, nors ir smarkiai sumažėjęs, išliko visų tirtų grupių gyvūnų akyse. Grupė, kuriai naudojome tepalą, papildomai praturtiną nanodalelėmis, su virusu dorojosi šiek tiek geriau už kitas“, – rezultatus pristato mokslininkė.

Siekiant įvertinti žaizdos gijimo dinamiką, randėjimo procesus, buvo atliktas detalus viso stebėjimo laikotarpiu surinktų ašarų mėginių tyrimas – analizuotas citokinų kiekio kitimas, o eksperimento pabaigoje buvo atlikti ragenų histologiniai tyrimai.

„Stebėjimo metu vertinome priešuždegiminių citokinų kiekį ir to kiekio kitimą laike. Citokinų vaidmuo žaizdos gijimo metu ir kovos su infekcija akivaizdoje yra labai svarbus, suteikiantis informacijos apie molekulinius procesus, vykstančius po intervencijos gyjančiose akyse. Eksperimento pabaigoje buvo atlikti ragenų hisotologiniai tyrimai, kuriais buvo siekiama įvertinti žaizdos gijimo efektyvumą, nustatyti ląstelinius imuninius procesus, vykusius pačiame ragenos audinyje“, – eksperimentą pristato dr. V. Bukelskienė.

Mokslinių tyrimų metu gauti rezultatai parodė, kad prasčiausi rodikliai, kaip mokslininkai ir tikėjosi, buvo kontrolinėje grupėje. Gyvūnų grupės, kurių ragenų eksperimentinės pažaidos buvo padengtos skystu užpildu su nanodalelėmis, pasižymėjo geriausiais makrorodikliais.

„Deja, būtent šiose trijose tiriamosiose grupėse buvo ir daug aukštesnis uždegiminių citokinų kiekis. Tad kol kas sunku pasakyti, kuris iš trijų ragenos užpildų yra tinkamiausias. Tam dar reikalingi papildomi tyrimai“, –  atskleidžia tyrėja.

Projektą vykdę partneriai iš Monrealio universiteto, Vilniaus universiteto, Estijos gyvybės mokslų universiteto ir Prancūzijos įmonės, besispecializuojančios naujų molekulinių instrumentų gamyboje, turėjo ir daugiau uždavinių.

„Mokslinių tyrimų pabaigoje surinkome daug audinių: ragenas, limfmazgius, trišakio nervo dalis, kuriose gali būti aptinkamasis Herpes virusas. Šiuos audinius išsiuntėme projekto partneriams, kurie atlieka histologinius tyrimus ir vertina, ar virusas nesikaupia šiuose audiniuose. Virusas „turi mažai sienų“, tad mums buvo įdomu sužinoti, ar jį akies audiniuose nugalėjo į tiriamą hidrogelį pridėti veiksniai, o gal jis tiesiog perėjo į kitas sritis“, – pasakoja dr. V. Bukelskienė.

Iki metodo naudojimo praktikoje – ilgas kelias

Nors projekto metu tirtų skystų ragenos užpildų rezultatai yra tikrai daug žadantys, iki jų pritaikymo dar laukia ilgas kelias.

„Vykdydami mokslinius tyrimus konsultuojamės ir dirbame kartu su medikais, tačiau kelias nuo mūsų gautų rezultatų iki realaus pritaikymo žmogui yra labai ilgas. Panašiuose tyrimuose yra labai svarbus nešališkumo, objektyvumo kriterijus. Vykdant šį projektą atskirus darbų etapus atlikome skirtingose nepriklausomose laboratorijose. Iki tyrimo pradžios apie iš partnerių gautas medžiagas žinojome labai nedaug, daug detalių išsiaiškinome patys tyrimų metu. Taip daroma todėl, kad neturėtume išankstinės nuomonės“, – pasakoja dr. V. Bukelskienė.

Gavus hipotezes patvirtinančias žinias mokslinėse laboratorijose, tyrimai perkeliami ir kartojami specialioje GLP (gerą laboratorinę praktiką) turinčioje laboratorijoje, kuriai taikomi labai griežti reikalavimai.

„Šios laboratorijos dirba pagal griežtus standartus, jose nevykdomi paieškomieji-tiriamieji darbai, čia tikrinami mokslinėse laboratorijose gauti vertingi rezultatai. O GLP laboratorijoje patvirtinti rezultatai keliauja jau į kitą vertinimo lygį – klinikinius tyrimus. Klinikinių tyrimų metu surenkami pacientai savanoriai, jie informuojami apie medžiagą, kuria bus gydomi, ir tuomet jau tyrimai atliekami su žmonėmis“, – aiškina mokslininkė.

Šis kelias skaičiuojamas ne mėnesiais, o metais, priklausomai nuo stebėjimo trukmės, medžiagų, su kuriomis dirbama, ir bendros pasaulinės situacijos.

„Vykdant šį projektą mums koją pakišo Covid-19 pandemija, nes laiku negavome medžiagų, kurias turėjome tirti. Vėliau ir patys negalėjome histologinių mėginių persiųsti į atitinkamas laboratorijas tolimesniems tyrimams. Bet toks yra kelias į pažangą: lėtas, sudėtingas ir su rezultatais, atperkančiais laukimą“, – teigia dr. V. Bukelskienė.