Tanulmányok kimutatták, hogy a „bionikus szem” sok részleges vagy teljes vakságban szenvedő beteg látását ígéri.
Az emberi szem szerkezete meglehetősen összetett, és az, hogy miként látunk, bonyolult, egymást követő folyamat, amely kevesebb mint egy ezredmásodperc alatt megy végbe. Bármilyen fény először áthalad a szem szaruhártya nevű védőrétegén, majd a lencsébe kerül. Ez a szemünkben lévő állítható lencse aztán meghajlítja a fényt, és a fénybe fókuszál retina – a szem hátsó részét bevonó szövetmembrán. A retinában lévő receptorok milliói tartalmaznak pigmentmolekulákat, amelyek megváltoztatják alakjukat, amikor fény éri őket, és elektromos üzeneteket váltanak ki, amelyek a optikai ideg. Így azt észleljük, amit látunk. Ha ezen szövetek bármelyike – a szaruhártya és a retina – vagy a látóideg nem tud megfelelően működni, a látásunk károsodik. Bár a látásproblémák szemműtétekkel és korrekciós lencsével ellátott szemüveg viselésével korrigálhatók, sok állapot vaksághoz vezet, amely néha gyógyíthatatlan.
A „bionikus szem” feltalálása
Az Egészségügyi Világszervezet szerint világszerte 1.5 millió embernek van egy gyógyíthatatlan betegsége, az úgynevezett retinitis pigmentosa (RP). Világszerte körülbelül 1 emberből 4,000-et érint, és fokozatos látásvesztést okoz, amikor a fényérzékelő sejtek, az úgynevezett fotoreceptorok lebomlanak a retinában, ami végül vaksághoz vezet. A beültethető vizuális protézis, az ún.bionikus szem” [hivatalos nevén Argus® II Retinaprotézis Rendszer ("Argus II")], amelyet Mark Humayun professzor, a Dél-Kaliforniai Egyetemről talált ki, helyreállítja a funkcionális látást a teljes vagy részleges vakságban szenvedő embereknél.1,2 miatt öröklődött retina degeneratív betegség. Az Argus II képeket rögzít egy szem üvegre szerelt kis videokamera, ezeket a képeket elektromos impulzusokká alakítja, majd vezeték nélkül továbbítja a retina felszínére ültetett elektródákra. Így megkerüli a nem működő retinasejteket, és vak betegekben stimulálja az életképes retinasejteket, ami az agyban lévő fényminták érzékelését eredményezi. A páciens ezután megtanulja értelmezni ezeket a vizuális mintákat, ezáltal visszanyeri hasznos látásmódját. A rendszert egy szoftver vezérli, amely a jobb teljesítmény érdekében frissíthető, miközben a kutatók folytatják az új algoritmusok fejlesztését.
Siker emberi résztvevőkkel
Megállapításaikat folytatva, a „bionikus szem” Second Sight Medical Products, Inc. („Second Sight”)3 kimutatta, hogy a retina implantátum ötéves klinikai vizsgálati eredményei bebizonyították ennek az eszköznek a hosszú távú hatékonyságát, biztonságosságát és megbízhatóságát a retinitis pigmentosa által megvakult emberek látásfunkcióinak és életminőségének javításában. A Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust professzor Lyndon da Cruz professzor által vezetett vizsgálata során a klinikai vizsgálatban részt vevő 30 alanyt értékeltek, akiket az Egyesült Államokban és Európában 10 központban ültettek be Argus II-vel. Minden beteg vak volt (vagyis csupasz fényérzékeléssel vagy még rosszabbul) RP vagy hasonló rendellenességek miatt. Az eredmények az Argus II általános biztonságosságát mutatták be a betegek jobb látásfunkciójával, és ezek a javulások öt éven keresztül fennmaradtak. A betegek arról számoltak be, hogy az Argus II használata után megújult a kapcsolatuk a külvilággal, családjukkal és barátaikkal, és általános, életüket megváltoztató pozitív változást éreztek jólétükben. Ez egy rendkívül figyelemre méltó tanulmány, és ígéretes hírekkel szolgál a retinitis pigmentosa által elvakult betegek számára.
A csodaszem társadalmi vonatkozásai
Az Argus II az első és egyetlen retina Az implantátum biztonságosságát, hosszú távú megbízhatóságát és előnyeit megfelelő tanulmányokkal bizonyította, így jóváhagyást nyert az Egyesült Államokban és Európában. 2016 vége óta több mint 200 beteget kezeltek vakságuk miatt Argus II-vel. Az Argus II becsült költsége körülbelül 16,000 25 USD XNUMX éves időtartamra, amikor a betegnél először diagnosztizálják az RP-t. Egy közfinanszírozott egészségügyi rendszerben (sok fejlett országban) könnyen elérhető lenne a betegek számára. A költségek egészségbiztosítással is indokolhatók, különösen akkor, ha az állapot kialakulása fokozatosan történik. Előfordulhat, hogy a magas költségek nem jelentenek visszatartó erőt az ilyen betegek hosszú távú „gondozási” igényeihez képest. Ha azonban arra gondolunk, hogy ehhez a technológiához az alacsony és közepes jövedelmű országokban hozzá lehet férni, a lehetőségek nagyon csekélynek tűnnek, mivel a zsebből történő fizetés forgatókönyve magas költségekkel jár.
A bionikus szem jövője: az agyi kapcsolat
A sikeres embereken végzett tesztelés után a Second Sight most egy megvalósíthatósági tanulmányt is tartalmaz az Argus II-ről, valamint hardver- és szoftverfrissítésekről a meglévő és jövőbeni Argus II-betegek számára. Egy fejlett vizuális protézis, az Orion™ I Visual Cortical Prothesis fejlesztésére összpontosítanak.4, azoknak a betegeknek szól, akiknek az egyik vagy mindkét szemében a vakság szinte minden egyéb formája van. Ez az Argus II bionikus szem enyhén módosított változata, és egy kamerával és külső processzorral felszerelt szemüveget tartalmaz, azonban az Argus II technológiájának 99 százalékát használja. Az Argus II-vel összehasonlítva az Orion I egy neurostimulációs rendszer, amely megkerüli a szemet, és ehelyett egy sor elektródát helyeznek el a látókéreg (az agy vizuális információt feldolgozó része) felszínén. Így az elektromos impulzusok ezen a területen történő leadása arra készteti az agyat, hogy érzékelje a fénymintákat. Ezt a vezeték nélküli eszközt a közelmúltban ültették be egy 30 éves nőbeteg látókérgébe, és számos teszt kimutatta, hogy képes észlelni a fényfoltokat, és jelentős mellékhatások nélkül.
Az Orion I jelenleg (2017 végén) klinikai vizsgálatra engedélyezett, és az FDA feltételes engedélyt kapott az Egyesült Államokban, hogy mindössze öt humán alanyon tesztelhessen két helyen.4. A Second Sight jelenleg az eszköz további tesztelését végzi, és megválaszol bizonyos kérdéseket a tényleges próba megkezdése előtt. Az Orion I fő hátránya, hogy több invazív műtétet igényel, mint az Argus II, mivel az emberi koponya egy kis részét el kell távolítani, hogy szabaddá váljon az agy azon területe, ahol elektródákat helyeznek el. Az ilyen elektromos agyimplantátumok fertőzések vagy agyi rohamok kockázatát hordozzák magukban, és a vállalat csak tesztelést tervez emberi olyan alanyok, akik teljesen vakok.
A szem megkerülésével az Orion áldás lehetek más típusú vakság esetén is, amelyet a sérült optikai több ok miatt, beleértve a zöldhályogot, rákot, cukorbetegséget, sérülést vagy traumát. Az Orion I által javasolt technológia lényegében felváltja a szemet és a optikai teljesen idegesíteni és meggyógyítani a vakságot. Ezt az eszközt, amely jelenleg a kísérletek és jóváhagyások terén gyors ütemben halad, megváltoztatónak tekintik azokat az embereket, akiknél nem áll rendelkezésre gyógymód vagy kezelés a vakságukra – világszerte közel hatmillió olyan ember van, akik vakok, de nem alkalmasak az Argus II-re.
A Second Sight becslései szerint világszerte körülbelül 400,000 6 retinitis pigmentosa beteg jogosult az Argus II készülékre. Bár körülbelül XNUMX millió ember, aki más okok miatt vak, mint pl rák, cukorbetegség, glaukóma vagy trauma feltételezhetően használhatja helyette az Orion I-et. Ezenkívül az Orion I jobb rálátást biztosíthat, mint az Argus II. Ezek az első lépések egy ilyen agyimplantátum megértéséhez, mert orvosilag kihívást jelent a retina beültetni, mert az agy vizuális kérge sokkal bonyolultabb, mint a szem. Ez az eszköz több invazív műtétet igényel az agyon keresztül, így a betegek hajlamosabbak lesznek fertőzésekre vagy rohamokra. Mindezen szempontok miatt az Orion I valószínűleg több szabályozói jóváhagyást is igényel majd.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
1. Allen C et al. 2015. Hosszú távú eredmények egy epiretinális protézisből a vakok látásának helyreállítására. Szemészet. 122. (8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L et al. 2016. Argus II Tanulmányi Csoport. Öt év biztonsági és teljesítménybeli eredményei az Argus II retinaprotézis rendszer klinikai vizsgálatából. Szemészet. 123. (10) bekezdését. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [Hozzáférés: 5. február 2018.].
4. US National Library of Medicine. 2017. Az Orion Visual Cortical Prothesis System korai megvalósíthatósági tanulmánya. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Hozzáférés: 9. február 2018.].
