Esqueça o LASIK: A correção de visão mais segura e barata pode estar chegando em breve

Michael Hill, professor de química no Occidental College, apresentará os resultados da sua equipe na reunião de outono da American Chemical Society (ACS). O ACS Fall 2025 será realizado de 17 a 21 de agosto e contará com cerca de 9.000 apresentações sobre uma variedade de tópicos científicos.

A córnea humana é uma estrutura transparente em forma de domo que fica na frente do olho, bendendo a luz do ambiente e focalizando-a na retina, onde é enviada ao cérebro e interpretada como uma imagem. Contudo, se a córnea estiver deformada, não focaliza a luz corretamente, resultando em uma imagem borrada. Com a LASIK, lasers especializados remodelam a córnea removendo seções precisas do tecido. Este procedimento comum é considerado seguro, mas tem algumas limitações e riscos, e o corte da córnea compromete a integridade estrutural do olho. Hill explica que “LASIK é apenas uma forma elaborada de cirurgia tradicional. Ainda estamos removendo tecido – é apenas uma remoção a laser.”

E se a córnea pudesse ser remodelada sem a necessidade de incisões?

Isso é o que Hill e o colaborador Brian Wong estão explorando por meio de um processo conhecido como remodelação eletromecânica (EMR). “O efeito todo foi descoberto por acidente”, explica Wong, professor e cirurgião na Universidade da Califórnia, Irvine. “Eu estava olhando para tecidos vivos como materiais moldáveis e descobri todo esse processo de modificação química.”

No corpo, as formas de muitos tecidos que contêm colágeno, incluindo as córneas, são mantidas no lugar por atrações de componentes carregados de maneira oposta. Esses tecidos contêm muita água, então a aplicação de um potencial elétrico neles diminui o pH do tecido, tornando-o mais ácido. Ao alterar o pH, as atrações rígidas dentro do tecido são afrouxadas, tornando a forma maleável. Quando o pH original é restaurado, o tecido é fixado na nova forma.

Anteriormente, os pesquisadores usaram EMR para remodelar orelhas de coelhos ricas em cartilagem, assim como para alterar cicatrizes e pele em porcos. Mas um tecido rico em colágeno que eles estavam ansiosos para explorar era a córnea.

Neste trabalho, a equipe construiu “lentes de contato” especializadas de platina que forneceram um template para a forma corrigida da córnea, colocando cada uma sobre um olho de coelho em uma solução salina destinada a simular lágrimas naturais. A lente de platina atuou como um eletrodo para gerar uma mudança de pH precisa quando os pesquisadores aplicaram um pequeno potencial elétrico à lente. Após cerca de um minuto, a curvatura da córnea se adaptou à forma da lente – aproximadamente o mesmo tempo que a LASIK leva, mas com menos etapas, equipamentos menos caros e sem incisões.

Eles repetiram essa configuração em 12 olhos de coelhos separados, 10 dos quais foram tratados como se tivessem miopia. Em todos os olhos “miopes”, o tratamento ajustou o poder de foco desejado do olho, o que corresponderia à melhoria da visão. As células do olho sobreviveram ao tratamento, pois os pesquisadores controlaram cuidadosamente o gradiente de pH. Além disso, em outros experimentos, a equipe demonstrou que sua técnica poderia reverter a turbidez causada por fatores químicos na córnea – uma condição que atualmente só pode ser tratada por meio de um transplante completo de córnea.

Embora esse trabalho inicial seja promissor, os pesquisadores enfatizam que ainda está em estágios muito iniciais. O próximo passo é o que Wong descreve como “a longa caminhada através de estudos em animais que são detalhados e precisos”, incluindo testes em um coelho vivo, em vez de apenas em seu olho. Eles também planejam determinar os tipos de correção de visão possíveis com a EMR, como miopia, hipermetropia e astigmatismo. Embora os próximos passos estejam planejados, incertezas no financiamento científico da equipe os colocaram em espera. “Há um longo caminho entre o que fizemos e a clínica. Mas, se chegarmos lá, essa técnica é amplamente aplicável, muito mais barata e potencialmente até reversível”, conclui Hill.

Título Refração corneal eletroquímica

Resumo A córnea é uma estrutura anatômica transparente e altamente organizada que é responsável por cerca de 2/3 do poder refrativo do olho. O estroma corneal consiste em lâminas de fibrilas de colágeno empilhadas de forma ortogonal, cuja composição molecular e geometria macromolecular precisa eliminam a luz refletida e mantêm a forma da córnea. Variações anatômicas, defeitos de nascimento, traumas e várias patologias podem alterar a forma, a estabilidade estrutural e a transparência da córnea, afetando assim a visão. Intervenções cirúrgicas para tratar miopia, hipermetropia e astigmatismo incluem ceratomileusis in situ assistida a laser (LASIK) e ceratectomia refrativa fotográfica (PRK). Apesar de sua popularidade, esses procedimentos são caros e diminuem permanentemente a força biomecânica da córnea. Aqui, relatamos nossos esforços para aplicar a remodelação eletromecânica (EMR) como uma alternativa molecular, não ablativa/não incisional à refração a laser, usando globos oculares de coelhos ex vivo. A EMR depende de pulsos eletroquímicos curtos para eletrólise da água intersticial, com a subsequente difusão de prótons na matriz extracelular de tecidos colagenosos; a protonação de ânions imobilizados dentro dessa matriz interrompe a rede de ligações iônicas que fornece integridade estrutural. Isso deixa o tecido temporariamente responsivo à remodelação mecânica; a subsequente reequilíbrio ao pH fisiológico restaura a matriz iônica, resultando em mudança persistente de forma do tecido. A tomografia de coerência óptica (OCT), a geração de segundo harmônico (SHG) e a microscopia confocal sugerem que a EMR permite o controle sobre o contorno da córnea enquanto mantém a estrutura macromolecular subjacente do colágeno e a viabilidade celular estromal.

Esta pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional do Olho dos Institutos Nacionais da Saúde e pela John Stauffer Charitable Trust.