Implantát dokáže nahradiť svetlocitlivé bunky, o ktoré prišli pacienti s vekom podmienenou degeneráciou makuly.
Implantát sa chirurgicky vkladá pod sietnicu, kde nahrádza svetlocitlivé bunky oka. Zdroj: iStock/peakSTOCK
Vedci vytvorili elektronický implantát oka, ktorý zlepšil zrak desiatkam pacientov, ktorí v dôsledku vekom podmienenou degeneráciou makuly (VPDM) prakticky oslepli. Dvojmilimetrový implantát má hrúbku len 30 mikrometrov a chirurgicky sa vkladá pod sietnicu, kde nahrádza svetlocitlivé bunky, ktoré sa v dôsledku ochorenia stratili.
Odborníci ho v rámci klinickej štúdie implantovali 38 ľuďom s pokročilou vekom podmienenou degeneráciou makuly, ktorých sietnice boli vážne poškodené. Rok po implantácii zariadenia sa zrak zlepšil až 80 percentám účastníkov. „Tam, kde bola táto mŕtva sietnica úplne slepým bodom, sa zrak obnovil,“ hovorí vedúci štúdie Frank Holz, oftalmológ z Univerzity v Bonne v Nemecku. „Pacienti dokázali čítať písmená, dokonca slová a dokázali fungovať v každodennom živote.“
Napriek niektorým menším komplikáciám súvisiacim s implantáciou považovala komisia na monitorovanie bezpečnosti prínosy zariadenia za prevyšujúce nad jeho rizikami. V júni požiadala spoločnosť Science Corporation so sídlom v San Franciscu, ktorá je vlastníkom zariadenia, o certifikáciu umožňujúcu predaj zariadenia na európskom trhu.
„Myslím si, že ide o zaujímavú a významnú štúdiu, ktorá bola dobre navrhnutá a analyzovaná. Prináša nádej na obnovenie zraku pacientom, pre ktorých to bolo skôr sci-fi ako realita,“ hovorí Francesca Cordeirová, oftalmologička z Imperial College London.
Zabezpečuje ostrosť obrazu
Vekom podmienená degenerácia makuly je príčinou straty centrálnej zrakovej ostrosti u ľudí nad 50 rokov. Ochorenie sa väčšinou začína v jednom oku. V súčasnosti ho nie je možné vyliečiť, dá sa iba zastaviť a stabilizovať. Veľmi dôležitá je preto včasná diagnostika, ako i skorý začiatok liečby. Spôsobuje ju niekoľko faktorov, pri ktorých dochádza k postupnej deštrukcii buniek sietnice v jej centrálnej časti, nazývanej makula alebo žltá škvrna.
Ochorenie postihuje makulu – žltú škvrnu –, ktorá je zodpovedná za najostrejšie videnie a nachádza sa v centre sietnice oka. Sietnica prijíma obrazy predmetov z prostredia a vysiela ich v podobe impulzov do mozgu. Makula zabezpečuje ostré, priame videnie a umožňuje rozoznávať detaily ako spoznávať tváre, čítať, riadiť auto alebo pozerať televíziu.
Odborníci rozlišujú dve formy ochorenia, a to vlhkú a suchú VPDM. Väčšina ľudí trpí takzvanou suchou formou, ktorej pokročilá forma postihuje približne 5 miliónov ľudí na celom svete. Pri suchej forme odumierajú svetlocitlivé bunky centrálnej sietnice v priebehu niekoľkých rokov, pričom postihnutým osobám zostáva zachované periférne videnie, ale strácajú ostré centrálne videnie. Nedokážu napríklad rozoznávať tváre, nemôžu čítať, šoférovať auto či dokonca pozerať televíziu. Vlhká forma ochorenia súvisí s abnormálnym rastom neplnohodnotných krvných ciev pod sietnicou. Tie prepúšťajú krv a tekutinu, spôsobujú opuch i krvácanie v sietnici.
Citlivé bunky, ktoré odumierajú (tyčinky a čapíky), premieňajú svetlo na elektrochemické signály, ktoré sa prenášajú do iných typov neurónov sietnice, a zároveň posielajú správy do oblastí mozgu zodpovedných za spracovanie zraku. Keďže pri ochorení trpia najmä neuróny sietnice, vedci usúdili, že citlivý implantát, ktorý elektricky stimuluje sietnicu podľa vzoru fotónov dopadajúcich na ňu, by mohol pacientom s ochorením obnoviť zrak.
Ďalšie zariadenie by mohlo pacientom priniesť aj farebné videnie
Implantát s názvom PRIMA bol pôvodne vyvinutý parížskou spoločnosťou Pixium Vision a minulý rok ho odkúpila spoločnosť Science Corporation. Na rozdiel od predchádzajúcich zariadení sietnice je bezdrôtový. A keďže je fotovoltický, fotóny, ktoré ho aktivujú, poskytujú aj zdroj energie na generovanie jeho elektrického výstupu.
Používa sa v kombinácii s okuliarmi s kamerou zachytávajúcou obrazy a prevádza ich na infračervené svetelné vzory, ktoré prenáša do implantátu sietnice. Systém, ktorý umožňuje používateľom približovať a odďaľovať cieľové objekty a nastavovať kontrast a jas, si podľa Holza vyžaduje mesiace intenzívneho tréningu, aby sa dal optimálne používať.
V súčasnej štúdii bolo liečených 38 osôb v 17 klinických centrách v 5 európskych krajinách a 32 účastníkov bolo testovaných rok po implantácii. 26 z nich malo klinicky významné zlepšenie zraku, ktoré v priemere predstavovalo schopnosť vidieť o dva riadky ďalej na štandardnej tabuľke písmen určenej na vyšetrenie zraku. Na konci štúdie väčšina príjemcov používala PRIMA doma na čítanie písmen, slov a čísel. Z 32 účastníkov 22 uviedlo, že ich spokojnosť s používaním bola stredná až vysoká.
Snímky oka pred implantáciou a po nej. Zdroj: The New England Journal of Medicine.
Daniel Palanker, profesor oftalmológie a čestný profesor elektrotechniky zo Stanfordovej univerzity v Palo Alto v Kalifornii, ktorý pôvodne navrhol toto zariadenie, má nápady, ako by mohlo jedného dňa priniesť pacientom aj farebné videnie. Zariadenie novej generácie, ktoré je väčšie ako PRIMA a je vybavené menšími pixelmi, by malo umožniť lepšiu zrakovú ostrosť.
Hoci bolo zariadenie testované na ľuďoch s vekom podmienenou degeneráciou makuly, mohlo by pomôcť obnoviť zrak aj ľuďom postihnutým inými ochoreniami, pri ktorých fotoreceptorové bunky odumierajú, ale ostatné neuróny sietnice zostávajú funkčné, ako napríklad retinitis pigmentosa.
Implantáty sietnice nie sú jediným prístupom, ktorý sa vyvíja na riešenie tohto problému. Iní výskumníci skúmajú použitie terapií kmeňovými bunkami na regeneráciu fotoreceptorov, optogenetické terapie, pri ktorých sa do zostávajúcich buniek sietnice zavádzajú proteíny citlivé na svetlo, a dokonca aj implantáty, ktoré sa vkladajú do zrakovej kôry mozgu.
