Hydrogel kan mogelijk glaucoom behandelen zonder medicijnen of chirurgie

Onderzoekers hebben een mogelijke nieuwe behandeling ontwikkeld voor de oogziekte glaucoom die dagelijkse oogdruppels en chirurgie zou kunnen vervangen door een injectie van twee keer per jaar om de opbouw van druk in het oog te beheersen. De onderzoekers stellen zich voor dat de injectie wordt gedaan als een kantoorprocedure die deel zou kunnen uitmaken van regelmatige patiëntenbezoeken.

De mogelijke behandeling, die de eerste niet-medicamente, niet-chirurgische, langwerkende therapie voor glaucoom zou kunnen worden, maakt gebruik van de injectie van een natuurlijk en biologisch afbreekbaar materiaal om een ​​viskeuze hydrogel te creëren – een waterabsorberende verknoopte polymeerstructuur – die een alternatieve route opent voor overtollig vocht om het oog te verlaten.

“De heilige graal voor glaucoom is een efficiënte manier om de druk te verlagen die niet afhankelijk is van het feit dat de patiënt elke dag druppels in zijn ogen moet doen, geen ingewikkelde operatie vereist, minimale bijwerkingen heeft en een goed veiligheidsprofiel heeft, “zei Ross Ethier, professor en de Georgia Research Alliance Lawrence L. Gellerstedt Jr. Eminent Scholar in Bioengineering aan de Wallace H. Coulter afdeling Biomedical Engineering aan Georgia Tech en Emory University. “Ik ben enthousiast over deze techniek, die een grote verbetering zou kunnen zijn voor de behandeling van glaucoom.”

Het onderzoek, dat werd ondersteund door het National Eye Institute en de Georgia Research Alliance, werd op 7 december gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science. Het onderzoek is uitgevoerd bij dieren en laat zien dat de aanpak de intraoculaire druk significant verlaagde.

Wereldwijd hebben maar liefst 75 miljoen mensen glaucoom, de belangrijkste oorzaak van onomkeerbare blindheid. Glaucoomschade wordt veroorzaakt door overmatige druk in het oog die de oogzenuw beschadigt. De huidige behandelingen proberen deze intraoculaire druk te verminderen door het dagelijks aanbrengen van oogdruppels, of door chirurgie of implantatie van medische hulpmiddelen, maar deze behandelingen zijn vaak niet succesvol.

Om een ​​alternatief te bieden, werkte Ethier samen met Mark Prausnitz, professor en J. Erskine Love Jr. Chair aan de School of Chemical and Biomolecular Engineering aan Georgia Tech, om een ​​kleine holle naald te gebruiken om een ​​polymeerpreparaat te injecteren in een structuur net onder de oppervlak van het oog genaamd de suprachoroïdale ruimte (SCS). In het oog verknoopt het materiaal chemisch om de hydrogel te vormen, die een kanaal in de SCS openhoudt waardoor kamerwater vanuit het oog via het alternatieve pad uit het oog kan stromen.

Er zijn normaal gesproken twee wegen waardoor de waterige humorvloeistof het oog verlaat. Het dominante pad loopt door een structuur die bekend staat als het trabeculaire netwerk, dat zich aan de voorkant van het oog bevindt. Het mindere pad is via de SCS, die normaal gesproken slechts een zeer kleine opening heeft. Bij glaucoom is het dominante pad geblokkeerd, dus om de druk te verminderen, worden behandelingen gecreëerd om het mindere pad voldoende te openen om het kamerwater eruit te laten stromen.

In dit onderzoek openen de hydrogel-props het SCS-pad. Een holle micronaald van minder dan een millimeter lang wordt gebruikt om een ​​druppel (ongeveer 50 microliter) van het hydrogel-precursormateriaal te injecteren. Die gelstructuur kan de SCS-route gedurende een periode van maanden open houden.

“We injecteren een stroperig materiaal en bewaren het op de plaats van injectie op het grensvlak tussen de achterkant van het oog en de voorkant van het oog waar de suprachoroïdale ruimte begint,” zei Prausnitz. “Door die ruimte te openen, boren we een pad aan dat anders niet efficiënt zou worden gebruikt om vloeistof uit het oog te verwijderen.”

De injectie zou slechts een paar minuten duren en er zou een arts een kleine injectie net onder het oogoppervlak moeten geven in combinatie met verdoving en reiniging van de injectieplaats. In de studie hebben de onderzoekers, waaronder dierenarts oftalmoloog en eerste auteur J. Jeremy Chae, geen significante ontsteking waargenomen als gevolg van de procedure.

De drukverlaging hield vier maanden aan. De onderzoekers werken er nu aan om die tijd te verlengen door het polymeermateriaal – hyaluronzuur – aan te passen met als doel om ten minste zes maanden voordelen voor de behandeling te bieden. Dat zou samenvallen met het bezoekschema van veel patiënten.

“Als we een behandeling van twee keer per jaar kunnen krijgen, zouden we het huidige klinische proces niet verstoren”, zei Prausnitz. “Wij denken dat de injectie kan worden gedaan als een kantoorprocedure tijdens routineonderzoeken die de patiënten al krijgen. Patiënten hoeven misschien niets te doen om hun glaucoom te behandelen tot hun volgende kantoorbezoek.”

Naast het verlengen van de tijd tussen behandelingen, zullen de onderzoekers moeten aantonen dat de injectie kan worden herhaald zonder het oog te beschadigen.

Links

http://www.gatech.edu/

http://dx.doi.org/10.1002/advs.202001908