Миллионы американцев сталкиваются с проблемами зрения — от слабой распознаваемости до полной потери зрения. Очки и контактные линзы помогают исправлять многие расстройства, но часть людей обращается к хирургическим методам ради долговременного решения. Уже ежегодно сотни тысяч американцев проходят коррекцию зрения, а лазерная LASIK-подрезка роговицы считается одним из самых распространённых вариантов. Впрочем, исследователи ищут иные подходы, которые не предполагают удаления ткани лазером, и уже сейчас тестируют метод, который временно делает роговицу гибче для её последующего изменения.

Новая технология называется электромеханическим изменением формы роговицы (EMR). Вместо физического удаления ткани она применяет небольшой электрический потенциал, который временно меняет химическую среду внутри ткани. По данным авторов, такие эксперименты на тканях глазных кроликов показывают возможность скорректировать зрение примерно за одну минуту без разрезов и при гораздо более простом оборудовании, чем LASIK.

Сами учёные подчёркивают, что роговица — это плотная и хрупкая структура, насыщенная коллагеном. Электрически заряженные компоненты внутри ткани удерживают её форму, но воздействие электричества может изменить уровень pH, что временно ослабляет связи между молекулами и облегчает перенастройку формы глаза до нормального возвращения к исходному состоянию после изменений. Такое изменение pH и последующее возвращение к нейтральному состоянию объясняют, почему коррекция может стать обратимой.

Для экспериментов учёные создали пластины-подобные «контактные линзы» из платины, которые служат одновременно и формой-моделем, и электродом. Линзы накладывали на глаза кроликов, погружённых в физиологический раствор, чтобы имитировать слезу. При подаче малого электрического потенциала наблюдалось контролируемое изменение кривизны роговицы, которое по времени примерно сопоставимо с лазерной порцией LASIK и не требовало разрезов.

На 12 кроличьих глазах провели прежде всего тесты на эмуляцию близорукости: десять глаз оказались «моделями миопии», и у всех них EMR изменил кривизну роговицы так, чтобы соответствовать нужной оптической мощности. По сути, такие оптические изменения теоретически должны улучшать зрение, если их удастся безопасно воспроизвести в живом глазу. Важным является и то, что клетки обработанных глазных тканей сохранены — химические изменения контролировались так, чтобы не повредить ткани.

Авторы отмечают и дополнительные возможные применения: в отдельных тестах EMR мог быть способен обратить часть помутнений роговицы — явление, сейчас лечат только пересадкой роговицы. Если эта находка подтвердится в будущих исследованиях, метод мог бы выйти за рамки обычной коррекции зрения.

Несмотря на обнадеживающие результаты, EMR остаётся на ранней стадии разработки. Пока что эксперименты проводились на изолированных кроличььих глазах, а не на живых животных. Следующим серьёзным шагом исследователи называют «долгий марш через детальные и точные испытания на животных», включая испытания в живом кролике. Кроме того, необходимо определить, какие именно рефракционные ошибки EMR может исправлять, и какие долгосрочные эффекты могут возникнуть при повторном применении.

Авторы подчёркивают неопределённости и финансирование проекта: на данный момент остаётся множество вопросов, и финансирование науки также влияет на скорость прогресса. По словам Хила, «есть длинный путь между тем, что мы сделали, и клиникой. Но если мы туда доберёмся, эта техника будет широко применимой, намного дешевле и потенциально обратимой».

Проект финансируется Национальным институтом глаз Национальных институтов здравоохранения США и благотворительным фондом John Stauffer. Эти данные подчёркивают институциональную поддержку направления и его научный статус на данный момент.