زراعة القرنية الاصطناعية

خلفية عن زراعة القرنية الاصطناعية

تعتمد زراعة القرنية الاصطناعية على استخدام طُعم قرنية مصنوع، جزئياً على الأقل، من مادة خام اصطناعية، وتهدف إلى تقديم حلّ بصري وبنيوي ووظيفي للمرضى الذين يعانون العمى بسبب مرض في قرنية العين. ويوجد نحو 4.9 مليون شخص مصابين بعمى ثنائي الجانب ثانوي لمرض في القرنية حول العالم، يشكّلون 12% من إجمالي العمى العالمي. والأسباب الشائعة هي أمراض القرنية الأمامية مثل التراخوما والتهاب القرنية المُعدي ورضح العين والإصابات الكيميائية، وكلها أكثر شيوعاً في الدول النامية. ولزراعة القرنية الأولية (زراعة قرنية صفيحية أو زراعة قرنية كاملة السُّمك) بقاء طُعم مرتفع بنسبة 87% و93% بعد سنة و72% إلى 73% بعد 5 سنوات في العيون غير المعقّدة. ويقلّ بقاء الزراعة في العيون التي خضعت لزراعات متكرّرة وفي العيون المعقّدة، رغم التقدّم في تقنيات الزراعة وزراعة الأنسجة الأكثر انتقائية. وقد تحقّق هذه العيون ذات الخطر العالي لفشل الطُّعم نتيجة أفضل مع زراعة القرنية الاصطناعية.

عوامل الخطر ودواعي زراعة القرنية الاصطناعية

تشمل عوامل الخطر العالية الالتهاب المتكرّر والمزمن للسطح الخارجي للعين، والجلوكوما، والعيون ذات الأوعية الدموية المتعدّدة في القرنية. وعالمياً، قد يكون توفّر المادة الخام (قرنية من متبرّع) محدوداً بسبب إمداد المتبرّعين والحاجة إلى مرافق بنوك القرنيات. ويمكن النظر في زراعة القرنية الاصطناعية لأمراض القرنية المعقّدة مثل حالات الفشل المتعدّدة في الزراعات أو مرض التهابي شديد لسطح العين (بعد حرق، ستيفنز-جونسون، إلخ).

القرنيات والأجهزة المستخدمة لزراعة القرنية الاصطناعية

اقتُرحت أجهزة كثيرة لزراعة القرنية الاصطناعية (القرنية الصناعية؛ KPro). ووصف بيلييه دو كينغسي الفكرة الأولية لأول مرة عام 1789. وعادةً ما يكون لها بصريات مركزية شفّافة مع صفائح تنّورة صلبة تتبرّع بينها نسيج قرنية، أو بصريات وتنّورة طريّة. وقد تبيّنت أهمية مادة تنّورة مناسبة مع تكامل أنسجة سطح العين الخارجي من نماذج سابقة كانت مصنوعة من المطاط وبروتين الحليب والداكرون والكريستال والزجاج والسيلولويد، مما أدى إلى انبثاق الطُّعم لاحقاً بعد الزراعة. وعلى مرّ السنين، أدّى التحسّن في طرق زراعة القرنية الطبيعية (من قرنية متبرّع فقط) إلى تراجع الاهتمام بزراعة القرنية الاصطناعية وتطويرها. ومع ذلك، أتاح اكتشاف بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) زرع جهاز متوافق حيوياً.

حديثاً، استُخدمت بوليمرات طريّة لمحاكاة القرنية الطبيعية. واستُخدم بولي-2-هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات لجهاز AlphaCor، الذي حصل على موافقة هيئة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) عام 2003. وبعد سنة وسنتين، كانت معدّلات البقاء 80% و62% على التوالي، وحدث ذوبان في السدى وفقدان للطُّعم في 27% من كل الحالات. وأدّى تصميم مشابه باستخدام بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE؛ Legeais BioKPro-III) إلى نتائج أسوأ، حيث فشل 86% من الأجهزة بعد الزراعة. ومحور هذا المقال هو وصف الدواعي والإدارة لأكثر زراعات القرنية الاصطناعية شيوعاً اليوم: Boston KPro من النوع 1 والقرنية الصناعية العظمية السنّية (OOKP).

القرنيات الصناعية الحالية

Boston KPro Type I

أكثر زراعات القرنية الاصطناعية زرعاً هي Boston KPro من النوع 1، التي عرضها لأول مرة دولمان عام 1965 وحصلت على موافقة FDA عام 1992. وبدأت شعبيّتها بالارتفاع من مطلع القرن الـ 21، وحتى اليوم زُرع أكثر من 19,000 جهاز من هذا النوع. ويتكوّن التصميم من صفيحة أمامية مع جزء بصري مركزي، وصفيحة خلفية، وزرّ قرنية متبرّع بينهما. والصفيحة الأمامية والبصرية مصنوعتان من PMMA، وتُحدَّد القوة البصرية بتحدّب نصف القطر. وتضمّن التصميم الأصلي ربط الصفيحة الخلفية في موضعها بالبرغي. وقد تحسّن ذلك بحلقة قفل من التيتانيوم عام 2003 وبساق دون خيوط عام 2007. وتتوفّر الصفيحة الخلفية من PMMA ومن التيتانيوم، وكلاهما محتمَل جيداً حيوياً. ولم يُبلَّغ عن فرق في تواتر تكوّن الغشاء خلف القرنية الصناعية (RPM) بين المادتين بعد 12 شهراً.

القرنية الصناعية العظمية السنّية (OOKP)

تستخدم OOKP معقّداً عظمياً من جذر سنّي-سنخي كمادة تنّورة للقرنية الصناعية لتكامل أفضل للأنسجة. واخترعها سترامبيلي وعدّلها لاحقاً فالتشينيلي، ومبدأ جراحة OOKP هو تجاوز سطح العين المريض باستخدام المخاطية الشدقية واستبدال بُنى المقطع الأمامي بـ OOKP. ويمكن للطُّعم المخاطي تحمّل ظروف بيئية جافة ومستوى معيّن من الالتهاب. ويضمن التكامل الجيد للأنسجة إمكان الحفاظ على OOKP لمدة أطول. والحفظ التشريحي طويل الأمد جيد، حيث أُبلغ عن حفظ بنسبة 81% على مدى 5 سنوات في مجموعة من 36 عيناً، وحفظ بنسبة 98% لدى 85 مريضاً خلال متابعة 20 سنة، و80% في 224 عيناً على مدى 18 سنة.

زراعة القرنية الاصطناعية – تطوّرات مستقبلية

توجد أعداد كبيرة من القرنيات الصناعية البديلة قيد التطوير. ووجدت دراسات أن البقاء لمدة 5 سنوات لكلٍّ من الحفظ التشريحي والتعافي الوظيفي كان أعلى لـ Boston KPro من النوع 1 مقارنةً بالقرنية الصناعية Aurolab. ومع ذلك، لم تكن هذه الفروق ذات دلالة إحصائية. لذلك يمكن أن تشكّل القرنية الصناعية Aurolab بديلاً لـ Boston KPro من النوع 1 إذا كانت هناك قيود معقولة أو مسائل توفّر. والقرنية الصناعية Lucia تعديل لـ Boston KPro من النوع 1 صُمّم لتحسين الكلفة. وقد خُفّض زمن التصنيع بتغيير واجهة القفل بين الصفيحتين الأمامية والخلفية. واستُخدم الحفر الضوئي بدلاً من استخدام مخرطة، واستُبدلت الثقوب المستديرة في الصفيحة الخلفية بأخاديد شعاعية. وأتاح التيتانيوم مع الأنودة تغييرات في لون الصفيحة الخلفية لتحسين المظهر.

تُختبَر عدة طُعوم قرنية اصطناعية للعيون ذات الرمش المعيب والعيون الجافة أو المتندّبة. وتتكوّن القرنية الصناعية Lux من أسطوانة PMMA مخروطية الشكل، وكُمّ من التيتانيوم، وصفيحة خلفية من التيتانيوم بحجم 7.8 ملم. وتُشكَّل قرنية متبرّع تشكيلاً مزدوجاً في المركز عند 3 ملم وعند 7.5 ملم محيطياً. وتُثبَّت أسطوانة PMMA في كُمّ التيتانيوم وتُوضَع عبر الفتحة المركزية 3 ملم في قرنية المتبرّع. وتُثبَّت الصفيحة الخلفية وتُخاط في موضعها لدى المضيف بعد إزالة قرنية المريض بخيوط نايلون متقطّعة. ويُخاط طُعم غشاء مخاطي بفتحة لبصريات أسطوانة PMMA. وأُبلغ عن نتائج قصيرة الأمد مع حفظ جيد ونتائج وظيفية.

يمكن للتحسينات في مواد التنّورة أن تحسّن أكثر تطوّر القرنية الصناعية. وOOKP معرّضة لخطر امتصاص العظم، ويوجد في المختبر بديل اصطناعي بمركّب هلامي من بلورات هيدروكسي أباتيت النانوية (nHAp) مغطّاة بميكروكرات بولي-لاكتيك-كو-غليكوليك (PLGA). وزُرعت مادة بيولوجية قائمة على غرافين أكسيد التيتانيا في الجسم الحي في قرنية أرنب دون التسبّب باستجابة مناعية أو التهابية، ويمكن أن تكون مادة تنّورة جديدة محتملة للقرنية الصناعية.