理解角膜营养不良
角膜营养不良是一组遗传性疾病，导致角膜——眼睛的清晰前窗——变得模糊，从而导致视力丧失。最常见的类型是福克斯内皮角膜营养不良（FECD），这是一种进行性疾病，主要影响角膜的最内层，即内皮。
内皮是单层细胞，充当泵，不断移除液体以保持角膜透明。在福克斯营养不良中，这些重要细胞逐渐死亡，身体无法替代它们。随着细胞数量的减少，泵系统失效，液体在角膜中积聚，导致其肿胀。这种肿胀被称为角膜水肿，是视力变得模糊和朦胧的主要原因。该疾病的一个关键症状是内皮下膜形成称为“气泡”的微小、疣状突起。
随着疾病的进展，慢性肿胀可能导致在角膜表面形成痛苦的充液性水泡，可能破裂并造成明显的不适。随着时间的推移，这可能导致永久性瘢痕，即使基础肿胀通过移植治疗也可能影响视力。
现代金标准：内皮角膜移植
对于因角膜肿胀而视力严重受损的患者，治疗领域已经通过一种称为内皮角膜移植的外科程序发生了变革。这种部分厚度移植仅针对有病的内皮层，代表了从传统全厚度移植到仅替换整个角膜的重大飞跃。
此手术的最精细版本是德斯梅膜内皮角膜移植（DMEK）。在DMEK程序中，外科医生仔细移除患者受损的内皮，并用一薄层健康的供体细胞替代。其优点相当显著。由于该过程使用小的自封合切口而无需缝合，患者经历更快的恢复时间，没有外科诱发的散光，以及与旧技术相比较低的感染或伤口破裂风险。
尽管DMEK提供了显著的结果，但它仍然依赖于有限的人类供体组织。这种依赖是寻找下一代实验疗法的主要推动力，这些疗法有望在未来使供体组织不再必要。
再生医学：利用干细胞修复
为克服供体组织短缺的挑战，研究人员正在探索一种高度个性化的方法：利用患者自己的干细胞再生健康的角膜。这一再生医学领域旨在开发身体固有的愈合能力，以在细胞层面修复损伤。
一种名为CALEC（培养自体角膜上皮细胞）的开创性程序阐释了这一前沿技术。该过程涉及从患者健康眼中提取少量干细胞活检。这些细胞随后在专门的实验室中生长和扩展数周，形成新的组织片。随后，将这种定制生长的移植物移植到受损的眼中，旨在修复角膜表面。
一项由国立眼科研究所资助的早期人类试验产生了高度鼓舞人心的结果。该研究发现治疗是安全有效的，几乎所有参与者的角膜恢复率和视力都有了显著改善。这种疗法的未来一片光明，研究人员正在探索利用供体眼的干细胞创造“现成”版本，可能使即使双眼损伤的患者也能接受这种治疗。
基因疗法：纠正营养不良的遗传源
一些疗法旨在替代受损的组织，但基因疗法提供了更根本的解决方案：纠正导致该疾病的遗传错误。对于福克斯营养不良来说，这种方法特别有前途，因为研究人员现在正在开发利用CRISPR基因编辑直接针对疾病根源的治疗方法。
针对缺陷基因
大多数福克斯营养不良病例与一种名为TCF4的基因中的不稳定“舌音”相关。CRISPR-Cas9系统经常被描述为“分子剪刀”，可以被编程为找到角膜细胞内这种特定的有缺陷DNA序列。一旦找到，它可以精确切割以去除有毒的遗传物质，使细胞重新正常功能。最终目标是在视力丧失之前停止内皮细胞的死亡，并保留角膜的自然泵功能。
从实验室到临床
这项研究正在迅速从理论转向实践。前临床研究已成功演示这一基因编辑技术在实验室培养的人类角膜细胞和动物模型中能够有效运作。下一步涉及将此疗法提供给患者的眼中，可能通过一次性简单注射的方式注入到眼的前部。虽然人类试验仍在遥远的未来，基因疗法有潜力成为单一治疗，可以防止乃至逆转福克斯营养不良。
生物工程角膜：构建更好的解决方案
除了替代细胞，另一个令人振奋的前沿涉及从零开始构建新的角膜部件，目标是有一天完全消除对供体组织的需求。这一领域结合了先进的材料科学与生物学，以恢复视力。
组织工程植入物
研究人员正在开发使用生物相容性材料如胶原蛋白的角膜植入物。这些不是简单的塑料圆盘，而是复杂的支架，旨在模拟角膜的自然透明结构。通过在移植之前用患者自己的细胞播种这些支架，植入物可以无缝地融入眼部，促进再生，同时降低免疫排斥的风险。目标是生产耐用、现成的角膜，能够在未长等待情况下恢复视力。
治疗分子
科学家们还在利用微小的生物活性分子来增强身体自身的愈合过程。这导致疗法眼药水的开发，含有肽或生长因子，可以加速伤口愈合，减轻炎症，并防止在受伤或手术后形成模糊视力的瘢痕。这种非侵入性的方法可以单独治疗某些疾病，也可以作为改善移植成功率的强力疗法。
3D生物打印
更进一步的是革命性技术3D生物打印。该技术使用特殊的“生物墨水”——一种含有活角膜细胞的凝胶状物质——逐层打印新的角膜。这种方法可以以惊人精确度重建角膜的复杂结构。虽然仍处于实验阶段，3D生物打印有望创造出完美符合患者生物匹配的个性化、按需角膜。
