מיליוני אמריקאים שינו את הראייה, החל מטשטוש לעיוורון. אבל לא כולם רוצים ללבוש משקפי מרשם או עדשות מגע. בהתאם לכך, מאות אלפי אנשים עוברים ניתוח עיניים מתקנים בכל שנה, כולל לאסיק – ניתוח בסיוע בלייזר המעצב מחדש את הקרנית ומתקן את הראייה. הנוהל יכול לגרום לתופעות לוואי שליליות, ולגרום לחוקרים להוציא את הלייזר מ- LASIK על ידי שיפוץ מחדש של הקרנית, במקום לחתוך אותו, בבדיקות רקמות ראשוניות של בעלי חיים.
מייקל היל, פרופסור לכימיה במכללת אוקסידנטל, יציג את תוצאות הצוות שלו בישיבת הסתיו של החברה הכימית האמריקאית (ACS). ACS Fall 2025 מתקיים 17-21 באוגוסט; הוא כולל כ -9,000 מצגות במגוון נושאי מדע.
קרניות אנושיות הן מבנים בצורת כיפה, ברורים היושבים בקדמת העין, מכופפים אור מהסביבה וממקד אותה ברשתית, שם הוא נשלח למוח ומתפרש כדימוי. אבל אם הקרנית היא מעוצבת, היא לא מתמקדת באור כראוי, וכתוצאה מכך תמונת מטושטשת. עם LASIK, לייזרים מתמחים מעצבים מחדש את הקרנית על ידי הסרת קטעים מדויקים של הרקמה. נוהל נפוץ זה נחשב לבטוח, אך יש לו מגבלות וסיכונים מסוימים, וחיתוך הקרנית פוגע בשלמות המבנית של העין. היל מסביר כי "LASIK היא רק דרך מפוארת לבצע ניתוח מסורתי. זה עדיין גילוף רקמות – זה פשוט גילוף עם לייזר."
אבל מה אם ניתן לעצב מחדש את הקרנית ללא צורך בחתכים כלשהם?
זה מה שהיל ומשתף הפעולה בריאן וונג בוחנים בתהליך המכונה עיצוב מחדש אלקטרומכני (EMR). "כל ההשפעה התגלה בטעות", מסביר וונג, פרופסור ומנתח באוניברסיטת קליפורניה, אירווין. "התבוננתי ברקמות חיות כחומרים מעוצבים וגיליתי את כל התהליך הזה של שינוי כימי."
בגוף, צורות של רקמות רבות המכילות קולגן, כולל קרניות, מוחזקות במקום על ידי אטרקציות של רכיבים טעונים מנוגדים. רקמות אלה מכילות מים רבים, ולכן החלת פוטנציאל חשמלי עליהן מורידה את החומציות של הרקמה, מה שהופך אותו לחומצי יותר. על ידי שינוי ה- pH, האטרקציות הנוקשות בתוך הרקמה מתרופפות והופכות את הצורה לניתנת לניתוח. כאשר משוחזר ה- pH המקורי, הרקמה נעולה לצורה החדשה.
בעבר, החוקרים השתמשו ב- EMR כדי לעצב מחדש אוזני ארנב עשירות בסחוס, כמו גם בשינוי צלקות ועור אצל חזירים. אבל רקמה אחת עשירה בקולגן שהם היו להוטים לחקור הייתה הקרנית.
בעבודה זו, הצוות בנה "עדשות מגע" מתמחות ופלטינה, שסיפק תבנית לצורה המתוקנת של הקרנית, ואז הניח כל אחת מעל גלגל עין של ארנב בתמיסת מלח שנועדה לחקות דמעות טבעיות. עדשת הפלטינה פעלה כאלקטרודה ליצירת שינוי pH מדויק כאשר החוקרים יישמו פוטנציאל חשמלי קטן על העדשה. לאחר דקה, עקמומיות הקרנית תואמת את צורת העדשה – בערך באותה פרק זמן שלסיק לוקח, אך עם פחות צעדים, ציוד פחות יקר וללא חתכים.
הם חזרו על ההתקנה הזו על 12 גלגלי עיניים נפרדים של ארנב, 10 מהם התייחסו כאילו היו להם קוצר ראייה, או קלות ראייה. בכל גלגלי העיניים "הקופיים", הטיפול שחייג בכוח המיקוד הממוקד של העין, אשר יתאים לראייה משופרת. התאים בגלגל העין שרדו את הטיפול, מכיוון שהחוקרים שלטו בקפידה על שיפוע ה- pH. בנוסף, בניסויים אחרים, הצוות הדגים כי הטכניקה שלהם עשויה להיות מסוגלת להפוך מעט עננות שנגרמה על ידי כימיקלים לקרנית – מצב שניתן לטיפול בו כיום רק באמצעות השתלת קרנית מוחלטת.
אף על פי שהעבודה הראשונית הזו מבטיחה, החוקרים מדגישים שהיא נמצאת בשלבים המוקדמים ביותר שלה. הבא הוא מה שוונג מתאר כ"צעדה הארוכה דרך מחקרים בבעלי חיים המפורטים והמדויקים ", כולל בדיקות על ארנב חי ולא רק על גלגל העין שלו. הם גם מתכננים לקבוע את סוגי תיקון הראייה האפשריים עם EMR, כמו קרובה ורחוק-ראייה ואסטיגמציה. אף על פי שהצעדים הבאים מתוכננים, אי הוודאות במימון המדעי של הצוות העלו אותם בהמתנה.
יש דרך ארוכה בין מה שעשינו לבין המרפאה. אבל, אם נגיע לשם, טכניקה זו חלה באופן נרחב, זולה בהרבה ועלולה להיות אפילו הפיכה. "
מייקל היל, פרופסור לכימיה, מכללת אוקסידנטל
מחקר זה מומן על ידי מכון העיניים הלאומי של מכוני הבריאות הלאומיים ונאמנות הצדקה של ג'ון סטאפר.
