Имплантат искусственной сетчатки нового типа может помочь вернуть зрение миллионам людей во всем мире.
Ученым удалось разработать имплантат искусственной сетчатки, который может вернуть зрение миллионам людей. Это преобразует свет в электрический сигнал, который стимулирует нейроны сетчатки. Это дает надежду миллионам людей, страдающих дегенерацией сетчатки, в том числе пигментным ретинитом, при котором фоторецепторные клетки глаза начинают разрушаться, что приводит к полной слепоте.
Сетчатка расположена в задней части глаза и состоит из миллионов светочувствительных фоторецепторов. Но единственная мутация в одном из 240 идентифицированных генов может привести к дегенерации сетчатки и гибели фоторецепторных клеток, даже если окружающие их нейроны сетчатки не затронуты напрямую.
Поскольку зрительный нерв остается неповрежденным и функциональным, исследователи ранее пытались разработать лечение пигментного ретинита с помощью бионических глазных устройств, стимулирующих нейроны светом, в то время как другие ученые пытались использовать редактирование генов CRISPR. Метод исправления мутаций, вызывающих слепоту.
Но теперь команда под руководством Итальянского технологического института разработала совершенно новый подход с имплантированным в глаз протезом, который служит заменой поврежденной сетчатке. Имплантат изготовлен из тонкого слоя проводящего полимера, помещенного на основу из шелка и покрытого полупроводящим полимером. Полупроводниковый полимер действует как фотогальванический материал, поглощая фотоны, когда на него падает свет. Когда это происходит, электричество стимулирует нейроны сетчатки, заполняя пространство, оставленное естественными, но поврежденными фоторецепторами глаза.
Чтобы протестировать устройство, исследователи имплантировали искусственную сетчатку в глаза лабораторных крыс, выведенных для разработки модели дегенерации сетчатки. Этих крыс называют «крысами Королевского колледжа хирургов» (RCS), и они широко используются для исследований наследственных дистрофий сетчатки. После того, как крысы оправились от операции (примерно через 30 дней), исследователи смогли изучить их зрачковые рефлексы или то, насколько они чувствительны к свету, по сравнению с другими здоровыми крысами, а также с крысами, не входящими в группу RCS.
При низкой интенсивности в 1 люкс, что немного ярче, чем ночь при полной луне, обработанные крысы не были значительно более чувствительными, чем необработанные RCS-крысы. Но когда интенсивность света увеличилась примерно до 4-5 люкс, что было бы эквивалентно сумеречному небу, реакция зрачков обработанных крыс была практически неотличима от реакции здоровых животных. Затем исследователи снова проанализировали крыс через 6-10 месяцев после операции и обнаружили, что имплантаты по-прежнему эффективны.
Используя метод медицинской визуализации, позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), исследователи смогли контролировать активность мозга крыс во время тестов на чувствительность к свету, и они смогли наблюдать увеличение активности мозга. первичная зрительная кора, отвечающая за обработку зрительной информации. На основе результатов команда пришла к выводу, что имплантат напрямую активирует «остаточные нейронные цепи в дегенерированной сетчатке», но потребуются дальнейшие исследования, чтобы точно объяснить, как работает стимуляция на биологическом уровне. «Детальный принцип работы протеза остается неясным», - объясняют исследователи в своем исследовании.
Нет никакой гарантии, что результаты, наблюдаемые у крыс, будут такими же у людей, но команда надеется, что они будут. «Мы надеемся повторить на людях превосходные результаты, полученные на животных. «Мы планируем провести первые испытания на людях во второй половине этого года и получить предварительные результаты в 2018 г. Этот имплантат может стать поворотным моментом в области лечения крайне изнурительных заболеваний сетчатки», - говорит офтальмолог Грация Пертиле из Sacred Heart-Don. Калабрия (Сакро-Куоре-Дон-Калабрия), Италия.