Изследване на ранните етапи на свързаното с възрастта образуване на катаракта
Химията на структурните протеини в лещата на окото се променя с възрастта по начини, които правят лещата по-малко гъвкава, което допринася за проблеми със зрението, като например пресбиопия и в крайна сметка влошава прозрачността й. Свързаните с възрастта катаракти са резултат от химически промени, които замъгляват лещата и в крайна сметка водят до слепота. Изследванията се насочват към по-добро разбиране на тези процеси, което би могло да доведе до начини за замяна на проблемните молекулярни структури или поне да помогне за предотвратяване на ранните етапи на техното формиране. Това е предизвикателство за лещата на окото, тъй като тя има ограничени възможности за самозамяна на структурните протеини. В момента подходите за заместване са свързани с операции за подмяна на лещата, а не с наномащабни химически интервенции, които да запазят съществуващата тъкан.
Лещата на човешкото око играе важна роля за зрението, като фокусира светлината върху ретината. Тази прозрачна тъкан се състои от плътно опаковани кристалин протеини, които са изключително разтворими и се запазват през целия живот. Стареенето причинява увреждане на лещата, основно чрез фотохимично окисление, което в крайна сметка води до образуването на катаракта.
Изучаването на оксидативното увреждане е от решаващо значение за разбиране на образуването на катаракта и начините за предотвратяване му. Използването на разширяване на генетичния код позволява въвеждането на продукти на окисление, като 5-хидрокситриптофан (5HTP) в ключови места в γS-кристалина, което дава възможност за детайлно изучаване под контролирани условия. Замяната на критични триптофанови остатъци с 5HTP води до нарушена стабилност и увеличена агрегация.