Jutaan orang Amerika hidup dengan penglihatan kabur, rabun jauh, atau masalah penglihatan yang lebih serius. Meskipun kacamata dan lensa kontak membantu banyak orang, jutaan orang telah beralih ke prosedur korektif seperti LASIK untuk memperbaiki penglihatan mereka. Namun para ilmuwan kini mengeksplorasi pendekatan yang sangat berbeda yang suatu hari nanti dapat membentuk kembali mata tanpa laser, pemotongan, atau operasi invasif.
Para peneliti di Occidental College dan University of California, Irvine telah mengembangkan teknik eksperimental yang disebut electromechanical remodeling (EMR). Alih-alih memotong jaringan seperti LASIK, metode ini melembutkan kornea untuk sementara sehingga dapat dibentuk menjadi bentuk baru dengan lembut.
Tes awal pada mata kelinci menunjukkan bahwa teknologi ini suatu hari nanti dapat memberikan alternatif yang lebih murah dan tidak terlalu invasif dibandingkan operasi mata laser tradisional.
Bagaimana LASIK mengubah penglihatan
Kornea adalah permukaan transparan berbentuk kubah di bagian depan mata. Ini membelokkan cahaya yang masuk dan membantu memfokuskan gambar pada retina. Ketika kornea terlalu kaku, terlalu rata, atau bentuknya tidak rata, penglihatan menjadi kabur.
LASIK memperbaiki masalah ini dengan menggunakan laser untuk menghilangkan sejumlah kecil jaringan kornea dan membentuk kembali mata secara permanen. Meskipun prosedur ini banyak digunakan dan umumnya dianggap aman, terkadang prosedur ini dapat menyebabkan komplikasi, termasuk mata kering, silau, lingkaran cahaya, dan melemahnya struktur kornea.
Michael Hill, seorang profesor kimia di Occidental College, mengatakan konsep dasar LASIK selalu mengarah pada pengambilan jaringan.
“LASIK hanyalah sebuah cara canggih dalam melakukan operasi tradisional. Masih berupa pembentukan jaringan, hanya pembentukan dengan laser.”
Keterbatasan ini mendorong para peneliti untuk mencari cara untuk membentuk kembali kornea tanpa sayatan apapun.
Sebuah penemuan yang terjadi secara kebetulan
Ide di balik EMR muncul secara tak terduga dari percobaan sebelumnya yang melibatkan tulang rawan dan jaringan kaya kolagen lainnya.
“Efek ini ditemukan secara tidak sengaja,” kata Brian Wong, seorang profesor dan ahli bedah di Universitas California, Irvine. “Saya melihat jaringan hidup sebagai bahan yang dapat dibentuk dan menemukan seluruh proses modifikasi kimia.”
Jaringan kaya kolagen di seluruh tubuh, termasuk kornea, mempertahankan bentuknya melalui jaringan molekul bermuatan yang menyatukan struktur tersebut. Karena jaringan ini mengandung banyak air, para ilmuwan menemukan bahwa pemberian arus listrik ringan dapat mengubah tingkat keasaman, atau pH, jaringan untuk sementara waktu.
Ketika pH berubah, ikatan molekul yang menjaga kekakuan jaringan mulai mengendur. Hal ini secara singkat membuat kain cukup fleksibel untuk dibentuk kembali. Setelah pH kembali normal, jaringan menjadi kaku kembali dan terkunci pada bentuk barunya.
Para peneliti sebelumnya telah menguji EMR pada tulang rawan telinga kelinci, kulit babi, dan jaringan parut. Kornea telah menjadi salah satu target yang paling menjanjikan karena perubahan kecil pada kelengkungannya dapat meningkatkan penglihatan secara signifikan.
Bentuk kembali mata dengan listrik
Untuk menguji teknik ini, tim menciptakan “lensa kontak” platinum khusus yang dibentuk agar sesuai dengan kelengkungan kornea yang diinginkan. Bola mata kelinci ditempatkan dalam larutan garam yang dirancang untuk meniru air mata alami, dan lensa platinum berfungsi sebagai elektroda.
Ketika para peneliti menerapkan potensial listrik kecil, kornea secara bertahap melunak dan menyesuaikan diri dengan bentuk lensa. Keseluruhan proses memakan waktu sekitar satu menit, yang setara dengan waktu yang dibutuhkan untuk LASIK itu sendiri, namun tanpa memotong jaringan atau menggunakan sistem laser yang mahal.
Tim menguji prosedur tersebut pada 12 bola mata kelinci. Sepuluh orang dirawat untuk mensimulasikan koreksi miopia, yang juga dikenal sebagai miopia. Pada mata ini, kornea berhasil mencapai kekuatan fokus yang diinginkan yang sesuai dengan peningkatan penglihatan.
Yang penting, sel-sel jaringan tetap hidup karena para peneliti secara hati-hati mengontrol perubahan pH selama pengobatan.
Para peneliti juga menunjukkan kemungkinan menarik lainnya. Dalam percobaan terpisah, teknik yang sama ditemukan untuk membalikkan bentuk kabut kimia tertentu di kornea. Saat ini, kekeruhan kornea yang parah seringkali memerlukan transplantasi kornea lengkap.
Mengapa para peneliti tertarik dengan EMR
Para ilmuwan mengatakan EMR berpotensi menghindari beberapa kelemahan utama yang terkait dengan LASIK dan prosedur terkait seperti PRK. Karena metode ini tidak menghilangkan jaringan kornea, metode ini dapat menjaga kekuatan struktur alami mata lebih lanjut.
Studi pencitraan laboratorium menggunakan tomografi koherensi optik (OCT), mikroskop confocal, dan mikroskop harmonik generasi kedua juga menunjukkan bahwa struktur kolagen kornea sebagian besar tetap utuh setelah perawatan. Para peneliti melaporkan tidak ada hilangnya transparansi atau kerusakan jaringan yang nyata pada percobaan awal.
Laporan terkini dan pembaruan teknis terus menyempurnakan teknologinya. Para ilmuwan saat ini sedang mengembangkan lensa kontak dengan elektroda canggih yang dapat memantau bentuk, hidrasi, dan transparansi kornea selama perawatan. Para peneliti juga mempelajari apakah EMR berpotensi diadaptasi untuk kondisi selain miopia, termasuk rabun jauh, astigmatisme, dan prosedur rekonstruksi tertentu yang melibatkan jaringan kaya tulang rawan.
Beberapa ilmuwan percaya bahwa pendekatan ini pada akhirnya akan jauh lebih murah dibandingkan operasi laser karena tidak memerlukan sistem laser yang besar dan kompleks.
Perjalanan masih panjang
Meskipun ada kegembiraan seputar teknologi ini, para peneliti mengingatkan bahwa EMR masih bersifat eksperimental.
Sejauh ini, teknik ini lebih banyak diuji pada mata kelinci yang terisolasi dibandingkan pada hewan hidup atau manusia. Fase selanjutnya melibatkan penelitian pada hewan yang lebih ekstensif untuk menentukan stabilitas kornea yang telah dibentuk kembali dari waktu ke waktu dan apakah pengobatan tersebut aman pada jaringan hidup.
“Masih banyak kemajuan yang bisa kami peroleh dari apa yang telah kami lakukan terhadap klinik ini,” Hill menyimpulkan. “Tetapi jika kita berhasil, teknik ini dapat diterapkan secara luas, jauh lebih murah dan bahkan berpotensi untuk dibalikkan.”
Para peneliti juga terus mempelajari seberapa akurat prosedur ini dapat memperbaiki berbagai jenis masalah penglihatan dan apakah efek samping jangka panjang mungkin muncul setelah pengobatan.
Untuk saat ini, LASIK tetap menjadi pilihan standar untuk bedah koreksi penglihatan. Namun EMR telah membuka pintu menuju masa depan dimana koreksi penglihatan kabur tidak lagi memerlukan laser, pemotongan, atau ablasi jaringan permanen.
Penelitian ini didanai oleh National Eye Institute dari National Institutes of Health dan John Stauffer Charitable Trust.
