研究人员正在研制治疗白内障的眼药水
许多年前,我带着找到治疗白内障的方法的坚定决心开始了我的博士学位——不是在几年或几十年,而是在我的博士任期内。这就是我的热情和天真。然而,几十年后,这个梦想似乎可能会实现。
白内障是由破裂的角膜积聚而成的蛋白质片段在目镜.这种蛋白质碎片的堆积和聚集严重减少了光线到视网膜的传输,使物体看起来模糊或模糊。它是周围的原因43%的失明.
手术去除云翳镜头目前为止,唯一可行的治疗方法就是用人工牙齿代替白内障.关于1000万白内障手术每年在全球范围内进行。手术可以改变生活,但如果有一种侵入性更小的治疗方法,谁不想避免手术呢?这就是固醇滴眼液的作用。(固醇是自然界中存在的类似脂肪的物质。)
我和我的同事最近在老鼠身上进行了一项研究我们将一种甾醇化合物应用于他们的眼睛后,显示出对白内障的巨大疗效。当将该化合物应用于26只患有白内障的小鼠的一只眼睛时,我们发现61%的处理过的晶状体的折射率梯度有所改善。这种梯度是光密度的衡量标准,也是图像质量的重要组成部分。46%的小鼠晶状体的不透明度也降低了。
然而,效果并不是普遍的,这表明同样的治疗方法可能不适用于所有的白内障(有几种类型)。
我们使用的化合物以前已经测试过,但不是用于光学的。然而,晶状体的光学质量对于光线不受阻碍地进入视网膜,从而保持视力至关重要。
研究使用这种甾醇化合物2015年报告改善了小鼠晶状体的透明度,部分恢复了活小鼠晶状体和培养皿中人类晶状体中的蛋白质溶解度。
但是随后2019年的学习没有证据表明这种化合物可以逆转大鼠和人类样本中的蛋白质积累,也没有证据表明它可以逆转白内障大鼠晶状体的浑浊。然而,这种固醇化合物还没有在完整的人体晶状体上进行过测试。最重要的是,这种化合物对折射率的光学性质(即透镜的光学质量)的影响还没有被测量出来。
测量光学质量
我花了多年的时间来开发和应用测量镜头光学质量的方法,并且已经使用世界上最先进的系统测量镜头光学超过十年SPring-8同步加速器在日本粒子加速器它能产生强大的x射线,可以对眼睛的光学特性进行最高精度的测量。
这项技术使我和我的同事们能够准确地描述透明透镜和白内障透镜的折射率梯度,这是无法使用可见光源进行的。
折射率梯度对图像质量很重要,因为它提供了改进的聚焦能力。白内障会因为蛋白质的积累而破坏这种梯度。x射线测量的应用是我们最新发现的关键。此外,当我们测量光学特性时,我们对整个镜片进行测量,镜片内的蛋白质分布不受干扰。
晶状体的光学功能与蛋白质溶解度和结块倾向之间的联系需要进一步研究。这对于解决是否有可能逆转白内障形成过程并恢复浑浊晶状体的透明度至关重要。
长期以来,科学家们一直认为白内障的主要结构蛋白——晶状体——的积累是不可逆的。因此,任何可能的白内障治疗方法充其量只能阻止或减缓白内障的发展。
如果这不是真的,蛋白质聚集是可逆的,那么它开辟了丰富的治疗可能性。白内障不仅可以通过避免某些已知的病因来预防,比如营养不良,吸烟某些药物,比如类固醇在美国,有可能使用药物防止病情进一步恶化。其他药物甚至可以逆转白内障的形成过程,恢复已经混浊的晶状体的清晰度。
进一步的研究需要包括对晶状体中所有蛋白质的研究:晶状体的主要结构蛋白(晶体蛋白和水通道蛋白)与光学功能的研究相结合。
我们目前正在从各个方面研究晶状体的光学,从早期发育阶段到成年阶段,并观察这些结果如何映射到蛋白质的变化。
可能还需要进行更多的研究,但我们最近的研究结果表明,白内障的非手术治疗是可能的,而且可能比我们想象的更接近。
进一步探索