محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) موفق به توسعه فناوری جدیدی شدهاند که از توانایی فتوسنتز برگ اسفناج برای محافظت از سلولهای چشم انسان بهره میبرد و میتواند گزینهای نوین برای درمان سندروم خشکی چشم فراهم کند. این بیماری، بیش از یک میلیارد نفر در جهان را تحت تأثیر قرار میدهد و باعث احساس سوزش و ناراحتی چشم میشود.
به گزارش سیناپرس، در این پژوهش دانشمندان دستگاههای فتوسنتزی موجود در برگ اسفناج را استخراج و به صورت قطره چشمی به سلولهای چشم انسانی در آزمایشگاه و همچنین به سلولهای چشم موشهایی که به صورت آزمایشگاهی دارای شرایط مشابه خشکی چشم بودند، منتقل کردند. نتیجه شگفتانگیز بود: وقتی سلولها در معرض نور محیط قرار گرفتند، نانوذرات منتقلشده شروع به تولید NADPH کردند، مولکولی که نقش کلیدی در حفاظت سلولها در برابر آسیبهای اکسیداتیو دارد.
NADPH با خنثی کردن گونههای فعال اکسیژن (ROS) که باعث التهاب و استرس سلولی در خشکی چشم میشوند، میتواند سلولها را به وضعیت ضد التهابی بازگرداند. در آزمایشها، تنها ۳۰ دقیقه نور کافی بود تا تولید NADPH، فعالیت ROS را کاهش داده و سلولهای ایمنی قرنیه را به حالت محافظ بازگرداند.
این فناوری جدید که با نام LEAF (Light-reaction Enriched Thylakoid NADPH-Foundry) معرفی شده است، از تیلاکوئیدها بخشهای تولیدکننده NADPH در کلروپلاست گیاهان بهره میبرد. اسفناج به دلیل فراوانی بالای کلروپلاست، سهولت استخراج و در دسترس بودن به عنوان منبع انتخاب شد.
تستها همچنین نشان دادند ؛ قطره LEAF در نمونههای اشک بیماران مبتلا به خشکی چشم نیز مؤثر است و تا ۹۵٪ اکسیدانهای مضر، از جمله هیدروژن پراکسید، کاهش یافت. این اثرات ترمیمی هم داخل و هم خارج سلولهای چشم مشاهده شد.
در آزمایشهای موش، استفاده از LEAF دو بار در روز به مدت ۵ روز، عملکرد بهتری نسبت به داروی معمول Restasis داشت. Restasis گرچه رایج است، هزینه بالایی دارد و میتواند باعث تحریک چشم شود، بنابراین جایگزینی ساده و کمهزینه میتواند بسیار مؤثر باشد.
محققان هشدار میدهند که هنوز نیاز به آزمایشهای بالینی در انسان وجود دارد و قصد دارند اثربخشی طولانیمدت LEAF را بررسی کنند، زیرا نانوذرات پس از چند ساعت در سلولها تخریب میشوند.
این فناوری نه تنها برای خشکی چشم، بلکه میتواند در سایر بیماریهای التهابی که نیاز به مقابله با ROS دارند، مورد استفاده قرار گیرد، به شرطی که بافت در معرض نور قابل دید قرار گیرد.
دیوید لونگ، یکی از مهندسان زیستمولکولی، میگوید: این یافته تقریبا شبیه رویایی است که سلولهای انسان بتوانند نه تنها در چشم بلکه در سایر بافتها توانایی فتوسنتزی محدود ولی مفید داشته باشند.
مطالعات این تیم در ژورنال معتبر Cell منتشر شده است.
گزارش:ندا جوادهراتی