让盲人重获光明,科学家研发出猪皮做的眼角膜

医疗器械 来源:医谷网
2022
08/17
16:05
医谷网 医疗器械

在全球,因角膜透明度或功能丧失而失明的人高达1270万,目前基本的治疗方法是角膜移植,但由于缺乏组织捐赠、收获、检测和眼库的基础设施,角膜供给严重不足,平均每70名患者中仅有1名能够进行角膜移植,临床急需新的治疗选择。

近日,来自瑞典林雪平大学(Linköping University)生物医学工程的研究团队在Nature Biotechnology上发了题为《Bioengineered corneal tissue for minimally invasive vision restoration in advanced keratoconus in two clinical cohorts》的论文,研究人员开发出了一种基于从猪皮中获得的胶原蛋白,通过生物工程手段制造的人工角膜。在早期临床试验中,该角膜让14名失明患者恢复视力,其中3名患者的视力达到正常人水平。这一研究为人类角膜移植替代方案提供了一个新的选择,并为失明和视力障碍患者带来了新希望。

这款名为BPCDX(Bioengineered Porcine Construct, Double Crosslinked ,生物工程双交联结构)的生物工程角膜主要由来自猪皮的胶原蛋白组成。

研究人员首先对来自猪皮的医用胶原蛋白进行高度纯化、灭菌、冻干,随后加入无菌的磷酸盐缓冲盐水形成5%的胶原蛋白溶液,然后用真空蒸发技术控制浓度。由于纯胶原蛋白是一种容易降解的软材料,因此研究人员通过双化学和光化学双重交联固定,让胶原蛋白分子之间产生交联提高人工角膜的强度,让它们在坚固的同时保持高度透明。

研究团队首先在猪身上进行了测试,实验成功后在伊朗和印度推进了该生物工程角膜植入物的试点临床试验。在这项早期临床试验中,20名因为晚期圆锥角膜病需要接受角膜移植的患者接受了这种角膜的移植,其中14名患者在接受移植前处于法定失明(legally blind)状态,6名患者视力严重受损。

这些患者接受移植后进行了为期两年的随访,随访结果显示所有患者的视力均改善到和接受传统人类角膜移植相同的水平,其角膜厚度改善,最大角膜曲率也恢复正常,同时14名失明人士重见光明,并且在两年后依然保持视力,其中3名患者术后视力达到1.0,恢复到正常视力水平。

此外,该生物工程角膜的优势还包括:

传统的角膜移植,患者需要服用数年免疫抑制类药物以阻止免疫排斥反应,而该试验中患者只需要进行8周的免疫抑制滴眼液治疗;

与传统的侵入性手术不同,该项移植技术无需移除患者现有组织,无需缝合。研究人员使用先进的激光手术,产生一个小小的、高精度的激光切口,通过该切口将人工角膜植入患者现有的角膜中,组织愈合迅速、更安全、更简单,同时并没有观察到常见的手术并发症;

该角膜主要成分胶原蛋白的来源是猪皮,容易获得且成本不高;

正常角膜离开人体后的活性时效有限,一般需要尽快进行移植,但以猪皮为材料的角膜在2年内仍然能够维持其机械、光学和化学特征,大大提高了可及性。

基于这些优点,该角膜植入为缓解供体角膜的严重短缺带来了新的思路。不过研究人员指出还需要进一步的临床试验以确保其安全性和有效性,研究团队计划在欧洲和美国对至少 100 名患者进行更大规模的临床试验。

此外值得一提的是,研究团队在此前便创立了LinkoCare Life Sciences AB公司,专注角膜植入的 GMP 生产和商业化,目前研究团队计划启动 FDA 最终批准该设备上市所需的监管程序。

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