Αποκατέστησαν την όραση σε τυφλούς με εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς

Ένα μικροσκοπικό ασύρματο τσιπ που εμφυτεύεται στο πίσω μέρος του ματιού και ένα ζευγάρι γυαλιά υψηλής τεχνολογίας εν μέρει αποκατέστησαν την όραση σε άτομα με προχωρημένη μορφή εκφύλισης της ωχράς κηλίδας, μία νόσο που σχετίζεται με την ηλικία.

Σε μια κλινική δοκιμή που διεξήχθη από ερευνητές του Stanford Medicine και διεθνείς συνεργάτες, 27 από τους 32 συμμετέχοντες ανέκτησαν την ικανότητα να διαβάζουν ένα χρόνο μετά την τοποθέτηση της συσκευής.

Με τις ψηφιακές βελτιώσεις που προσφέρει η συσκευή, όπως ζουμ και υψηλότερη αντίθεση, ορισμένοι συμμετέχοντες μπόρεσαν να διαβάσουν με οπτική οξύτητα ισοδύναμη με όραση 20/42.

Τα αποτελέσματα της δοκιμής δημοσιεύθηκαν στις 20 Οκτωβρίου στην επιστημονική επιθεώρηση New England Journal of Medicine.

Η συσκευή, που ονομάζεται PRIMA και αναπτύχθηκε στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Stanford και είναι η πρώτη οφθαλμική πρόθεση που αποκαθιστά τη λειτουργική όραση σε ασθενείς με ανίατη απώλεια όρασης, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να αντιλαμβάνονται σχήματα και μοτίβα.

«Όλες οι προηγούμενες προσπάθειες οι ασθενείς να έχουν όραση με προσθετικές συσκευές είχαν ως αποτέλεσμα βασικά ευαισθησία στο φως, όχι πραγματική όραση μορφών», δήλωσε ο Daniel Palanker, PhD, καθηγητής Οφθαλμολογίας και συνσυντάκτης της μελέτης. «Είμαστε οι πρώτοι που παρέχουμε όραση».

Ο άλλος συνσυγγραφέας είναι ο José-Alain Sahel, MD, καθηγητής Οφθαλμολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Pittsburgh, ενώ ο κύριος συγγραφέας είναι ο Frank Holz, MD, καθηγητής Οφθαλμολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βόννης στη Γερμανία.

Η συσκευή που δίνει όραση σε τυφλούς

Η συσκευή αποτελείται από δύο μέρη: μια μικρή κάμερα, τοποθετημένη σε ένα ζευγάρι γυαλιά, που καταγράφει εικόνες και τις προβάλλει σε πραγματικό χρόνο μέσω υπέρυθρου φωτός σε ένα ασύρματο τσιπ στο μάτι.

Το τσιπ μετατρέπει τις εικόνες σε ηλεκτρική διέγερση, αντικαθιστώντας αποτελεσματικά τους φυσικούς φωτοϋποδοχείς που έχουν υποστεί βλάβη από ασθένεια.

Το PRIMA είναι το αποκορύφωμα δεκαετιών ανάπτυξης, πρωτοτύπων, δοκιμών σε ζώα και μιας μικρής πρώτης δοκιμής σε ανθρώπους.

Ο Palanker φαντάστηκε για πρώτη φορά μια τέτοια συσκευή πριν από 20 χρόνια, όταν εργαζόταν με οφθαλμικά λέιζερ που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία οφθαλμικών παθήσεων.

«Συνειδητοποίησα ότι πρέπει να εκμεταλλευτούμε το γεγονός ότι το μάτι είναι διαφανές και να μεταφέρουμε πληροφορίες μέσω του φωτός», είπε.

«Η συσκευή που φανταστήκαμε το 2005 λειτουργεί τώρα εξαιρετικά καλά σε ασθενείς».

Αντικατάσταση των χαμένων φωτοϋποδοχέων

Οι συμμετέχοντες στη νέα δοκιμή είχαν μια προχωρημένη μορφή ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας, γνωστή ως γεωγραφική ατροφία, η οποία σταδιακά καταστρέφει την κεντρική όραση.

Διευκρινίζεται ότι η εκφύλιση της ωχράς κηλίδας καταστρέφει τους φωτοϋποδοχείς που είναι ευαίσθητοι στο φως στο κέντρο του αμφιβληστροειδούς, του λεπτού νευρικού ιστού στο πίσω μέρος του ματιού που μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια μεταφέρονται στον εγκέφαλο.

Ωστόσο, οι περισσότεροι ασθενείς διατηρούν ορισμένα φωτοϋποδοχικά κύτταρα που επιτρέπουν την περιφερειακή όραση, καθώς και τους νευρώνες του αμφιβληστροειδούς που μεταδίδουν πληροφορίες από τους φωτοϋποδοχείς.

Η νέα συσκευή εκμεταλλεύεται ό,τι έχει διατηρηθεί

Το τσιπ διαστάσεων 2×2 χιλιοστών που λαμβάνει εικόνες εμφυτεύεται στο τμήμα του αμφιβληστροειδούς όπου έχουν χαθεί οι φωτοϋποδοχείς.

Το τσιπ είναι ευαίσθητο στο υπέρυθρο φως που προβάλλεται από τα γυαλιά, σε αντίθεση με τους πραγματικούς φωτοϋποδοχείς που ανταποκρίνονται μόνο στο ορατό φως.

«Η προβολή γίνεται με υπέρυθρο φως, επειδή θέλουμε να βεβαιωθούμε ότι είναι αόρατη στους υπόλοιπους φωτοϋποδοχείς έξω από το εμφύτευμα», είπε ο Palanker.

Ο σχεδιασμός σημαίνει ότι οι ασθενείς μπορούν να χρησιμοποιούν τη φυσική περιφερειακή όρασή τους μαζί με την προσθετική κεντρική όραση, η οποία βοηθά στον προσανατολισμό και την πλοήγηση.

«Το γεγονός ότι βλέπουν ταυτόχρονα την προσθετική και την περιφερειακή όραση είναι σημαντικό, επειδή μπορούν να τις συγχωνεύσουν και να αξιοποιήσουν την όραση στο έπακρο», είπε ο Palanker.

Επειδή το τσιπ είναι φωτοβολταϊκό, που σημαίνει ότι χρειάζεται μόνο φως για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, μπορεί να λειτουργεί ασύρματα και να εμφυτευτεί κάτω από τον αμφιβληστροειδή. Οι προηγούμενες οφθαλμικές προθέσεις απαιτούσαν εξωτερική πηγή ενέργειας και καλώδιο που έβγαινε από το μάτι.

Διαβάζοντας ξανά!

Η νέα δοκιμή περιελάμβανε 38 ασθενείς άνω των 60 ετών που είχαν γεωγραφική ατροφία λόγω ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας και όραση χειρότερη από 20/320 σε τουλάχιστον ένα μάτι.

Τέσσερις έως πέντε εβδομάδες μετά την εμφύτευση του τσιπ σε ένα μάτι, οι ασθενείς άρχισαν να χρησιμοποιούν τα γυαλιά. Αν και ορισμένοι ασθενείς μπορούσαν να διακρίνουν τα μοτίβα αμέσως, η οπτική οξύτητα όλων των ασθενών βελτιώθηκε μετά από μήνες εκπαίδευσης.

«Μπορεί να χρειαστούν αρκετοί μήνες εκπαίδευσης για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση — κάτι παρόμοιο με αυτό που απαιτείται για τα κοχλιακά εμφυτεύματα για την απόκτηση της ακουστικής ικανότητας», δήλωσε ο Palanker.

Από τους 32 ασθενείς που ολοκλήρωσαν τη δοκιμή ενός έτους, 27 μπορούσαν να διαβάσουν και 26 παρουσίασαν κλινικά σημαντική βελτίωση στην οπτική οξύτητα, η οποία ορίστηκε ως η ικανότητα να διαβάζουν τουλάχιστον δύο επιπλέον γραμμές σε ένα τυπικό πίνακα όρασης.

Κατά μέσο όρο, η οπτική οξύτητα των συμμετεχόντων βελτιώθηκε κατά 5 γραμμές, ενώ ένας βελτιώθηκε κατά 12 γραμμές.

Οι συμμετέχοντες χρησιμοποίησαν την πρόθεση στην καθημερινή τους ζωή για να διαβάσουν βιβλία, ετικέτες τροφίμων και πινακίδες του μετρό.

Τα γυαλιά τους επέτρεπαν να ρυθμίζουν την αντίθεση και τη φωτεινότητα και να μεγεθύνουν έως και 12 φορές.

Τα δύο τρίτα των συμμετεχόντων δήλωσαν μέτρια έως υψηλή ικανοποίηση από τη συσκευή.

Δεκαεννέα συμμετέχοντες παρουσίασαν παρενέργειες, όπως οφθαλμική υπέρταση (υψηλή πίεση στο μάτι), ρήξεις στον περιφερικό αμφιβληστροειδή και υποαμφιβληστροειδική αιμορραγία (συσσώρευση αίματος κάτω από τον αμφιβληστροειδή).

Καμία από αυτές δεν ήταν απειλητική για τη ζωή και σχεδόν όλες επιλύθηκαν εντός δύο μηνών.