Syndrom suchých očí trápí miliardy lidí na světě a jejich počet stále narůstá. Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR patří ve výzkumu této nemoci ke světové špičce a je jediným, kde se zabývají přípravou očních kapek zcela nové generace.
Oční kapky a čočky nové generace pomohou miliardám lidí. Pracují na nich vědci z Heyrovského ústavu
Vědci z Heyrovského ústavu zároveň připravují prototyp biomimetického čipu a sní o kontaktních čočkách, které by samy dle potřeby uvolňovaly léčivé látky.
Syndrom suchých očí patří k nejčastějším oftalmologickým problémům v současnosti. K poruchám slzného filmu totiž dochází zejména s narůstajícím věkem a celosvětově trápí podle různých odhadů 5–35 procent obyvatel, tedy miliardy lidí. S nárůstem průměrného věku života bude tato nemoc postihovat stále větší počet lidí.
Způsob, jakým proteiny pronikají skrz lipidovou vrstvu do očí
Skupina Dr. Lukasze Cwiklika z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR je přitom jediným vědeckým pracovištěm na světě, kde se syndromu suchých očí věnují na molekulární úrovni. „Zabýváme se modelováním slzného lipidového filmu, velmi tenké vrstvičky, která chrání vrchní část oka. Tato vrstva drží vodní vrstvu na očích a zabraňuje tak odpařování a vysušování, protože teplota oka je téměř 40 stupňů Celsia,“ vysvětluje vedoucí týmu Lukasz Cwiklik.
Oční kapky poprvé pod mikroskopem
Právě ve výzkumu lipidové vrstvy na rohovce oka na molekulární úrovni jsou Češi jediní na světě. „Jako první jsme objevili a publikovali, že slzný film, který se skládá de facto ze dvou vrstev – vodního a právě lipidového povlaku – je přirozeně velmi neuspořádaný. Nyní hledáme cesty, jak skrze tuto docela chaotickou vrstvu dostat požadované látky. Jedním z našich cílů je vyvinout novou generaci očních kapek,“ dodává.
Letošní první prototypy organických čipů z pražských laboratoří
Současné oční kapky obsahují hojivé a zklidňující látky, podle Lukasze Cwiklika však fungují pouze na fenomenologické, neboli předpokládané bázi: „Je to zvláštní, ale skutečně jsme první, kdo zkoumá účinnost kapek přímo na molekulární úrovni. Podařilo se nám tak například pochopit, proč určitá látka pomáhá rovnoměrněji rozprostřít slzný film po celém oku. Nyní zkoumáme další látky a věříme, že výsledkem bude nejen hlubší poznání ochranné funkce slzného filmu, ale zejména nová generace očních kapek.“ Na výzkumu spolupracují s farmaceutickým průmyslem, konkrétně s Japonci a Francouzi.
Neuron Impuls za biomimetický čip
- Lukasz Cwiklik, PhD, DSc působí v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského od roku 2010. Předtím se věnoval vědecké práci v Izraeli a v Praze, akademické vzdělání získal na Jagellonské univerzitě v polském Krakově.
Kromě vývoje účinnějších kapek do očí pracují v Heyrovského ústavu také na konstrukci tzv. biomimetického čipu. „Biomimetický čip simuluje úzce vymezenou oblast lidského těla, v našem případě oko,“ vysvětluje Cwiklik. „Je nemožné zkoumat účinky látek na živých očích. Proto jsme vytvořili prototyp, který by měl funkci horní vrstvy oka simulovat a to včetně milisekundových mrknutí každých 15 až 20 sekund. Po každém mrknutí totiž oční víčko vyprodukuje novou ochrannou vrstvu,“ dodává. Právě na pokračování ve vývoji prototypu organického čipu obdrží letos v prosinci Lukasz Cwiklik prestižní grant Neuron Impuls v oblasti chemie. „Do roka chceme mít funkční čip. Díky takovému čipu budeme moci zkoumat funkci slzného filmu mnohem důkladněji a především prakticky, nejen skrze počítačové simulace,“ upozorňuje vědec.
Dlouhodobějším cílem je pak vyvinout kontaktní čočky, které by samy uvolňovaly hojivé a uklidňující látky do očí podle toho, jak je potřeba. „V tomto ohledu pokukujeme po společnosti Google. Ta již pracuje na čočkách, které by samy měřily obsah cukru v organismu a upozornily, když je zvýšený. My však chceme jít ještě dál a trochu odlišnou cestou,“ uzavírá Lukasz Cwiklik.