Znanstvenici sa Nacionalnog sveučilišta u Singapuru (NUS) razvili su inovativnu terapiju koja koristi strukture dobivene iz špinata za stvaranje novih kapi za oči. Ovo otkriće moglo bi u budućnosti pomoći u liječenju bolesti suhog oka, stanja koje pogađa više od milijardu ljudi diljem svijeta.
Istraživanje je privuklo veliku pažnju znanstvene zajednice jer pokazuje mogućnost korištenja biljnih fotosintetskih mehanizama u ljudskom tkivu, čime se otvara potpuno novo područje u biomedicinskoj znanosti.
Špinat kao izvor inovativne terapije
Špinat, povrće poznato po svojoj nutritivnoj vrijednosti, u ovom istraživanju dobio je potpuno novu ulogu. Znanstvenici su iz listova špinata izdvojili fotosintetske membrane i pretvorili ih u specijalizirane nanočestice koje se mogu koristiti u obliku kapi za oči.
Cilj ovog pristupa bio je iskoristiti prirodne procese koji se odvijaju u biljkama kako bi se potaknula proizvodnja korisnih molekula u ljudskim stanicama oka.
Prema rezultatima istraživanja, ove nanočestice mogu reagirati na svjetlost i aktivirati procese koji pomažu u zaštiti očnog tkiva od oštećenja.
Kako nova tehnologija djeluje
Istraživači su objasnili da se nova metoda temelji na korištenju svjetlosti kao pokretača bioloških reakcija. Kada se nanočestice iz špinata primijene u obliku kapi za oči i izlože ambijentalnom svjetlu, one počinju proizvoditi molekulu poznatu kao NADPH.
Ova molekula ima ključnu ulogu u zaštiti stanica jer pomaže u neutralizaciji štetnih spojeva koji nastaju tijekom oksidativnog stresa. Oksidativni stres jedan je od glavnih uzroka upale i oštećenja kod bolesti suhog oka.
Znanstvenici ističu da upravo sposobnost stvaranja NADPH-a u očnom tkivu predstavlja jedan od najvažnijih koraka u ovom istraživanju.
Što je bolest suhog oka
Bolest suhog oka je kronično stanje koje nastaje kada oči ne proizvode dovoljno suza ili kada suze nisu odgovarajuće kvalitete. Posljedica toga su simptomi poput peckanja, crvenila, osjećaja stranog tijela u oku, zamagljenog vida i nelagode.
Ovo stanje može biti posljedica različitih faktora, uključujući starenje, dugotrajno korištenje ekrana, hormonske promjene, određene lijekove ili okolišne uvjete poput suhog zraka i zagađenja.
Zbog sve češće upotrebe digitalnih uređaja, stručnjaci upozoravaju da broj oboljelih stalno raste, zbog čega su nova rješenja u terapiji posebno važna.
LEAF tehnologija i biljni fotosintetski mehanizmi
Nova metoda koju su razvili znanstvenici nazvana je LEAF, što je kratica za „light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry“. Ova tehnologija koristi tilakoidne strukture iz kloroplasta špinata, koje su ključne za proces fotosinteze.
Tilakoidi su odabrani zbog svoje visoke učinkovitosti i relativno jednostavne ekstrakcije, što omogućuje njihovu primjenu u biomedicinskim istraživanjima.
Kada se primijene u oku, ove strukture reagiraju na svjetlost i aktiviraju biokemijske procese koji potiču proizvodnju zaštitnih molekula.
Prema riječima istraživača, cilj je bio „prenijeti dio fotosintetskog sustava biljaka u ljudske stanice kako bi se iskoristila prirodna energija svjetlosti za medicinsku korist“.
Roboti zaplesali kolo pred Vučićem u Kini: „Prvi put sam pronašao nekoga tko mi može parirati u ustrajnosti“
Rezultati laboratorijskih ispitivanja
Eksperimenti su provedeni na ljudskim stanicama oka uzgojenima u laboratoriju, kao i na životinjskim modelima koji oponašaju simptome bolesti suhog oka.
Tijekom ispitivanja, stanice tretirane LEAF nanočesticama pokazale su smanjenu razinu oksidativnog stresa i upalnih procesa. U usporedbi s postojećim terapijama, rezultati su pokazali značajno poboljšanje u zaštiti očnog tkiva.
U pokusima na miševima, koji su trajali pet dana uz dvije dnevne primjene, nova terapija je pokazala bolje rezultate od lijeka Restasis, koji se često koristi u liječenju suhog oka, ali može izazvati nuspojave poput iritacije i nelagode.
Izjave istraživača
Jedan od autora istraživanja, biomolekularni inženjer Xing Kuoran sa NUS-a, istaknuo je važnost ovog otkrića.
„Ovo je uzbudljivo otkriće jer smo po prvi put pokazali da se biljni fotosintetski mehanizmi mogu prenijeti u tkivo sisavaca kako bi proizvodili biološki korisne molekule, uz pomoć svjetlosti koja nam omogućuje vid“, izjavio je Kuoran.
Drugi istraživač, David Leong Tai Wei, naglasio je potencijal tehnologije:
„S LEAF-om sada imamo sustav koji koristi prirodno svjetlo kako bi izravno obnovio molekulu koja je ključna za zdravlje oka i koja se kod bolesti suhog oka iscrpljuje.“
Ograničenja i budući razvoj
Iako su rezultati obećavajući, istraživači upozoravaju da tehnologija još uvijek ima određena ograničenja. Jedan od glavnih izazova je razgradnja nanočestica u očnom tkivu, što može smanjiti njihovu učinkovitost nakon nekoliko sati.
Zbog toga se trenutno rade dodatna istraživanja kako bi se produžilo djelovanje terapije i poboljšala njezina stabilnost.
Pripreme za klinička ispitivanja na ljudima već su u tijeku, što predstavlja sljedeći važan korak u razvoju ove inovativne terapije.
Moguća šira primjena
Znanstvenici vjeruju da bi LEAF tehnologija mogla imati primjenu i izvan liječenja bolesti suhog oka. Potencijalno bi se mogla koristiti i u drugim upalnim stanjima gdje su tkiva izložena svjetlosti i oksidativnom stresu.
To otvara mogućnost razvoja novih bioloških terapija temeljenih na kombinaciji biljne biologije i medicinske nanotehnologije.
Zaključak
Istraživanje koje povezuje špinat i liječenje bolesti oka predstavlja jedan od zanimljivijih primjera suvremene biotehnologije. Korištenje prirodnih procesa iz biljaka za liječenje ljudskih bolesti otvara nove mogućnosti u medicini.
Iako je terapija još u fazi razvoja, dosadašnji rezultati sugeriraju da bi u budućnosti mogla igrati važnu ulogu u liječenju milijardi ljudi koji pate od bolesti suhog oka.
