Studie ukázaly, že „bionické oko“ slibuje, že pomůže obnovit zrak mnoha pacientům trpícím částečnou nebo úplnou slepotou
Struktura lidského oka je poměrně složitá a to, jak jsme schopni vidět, je složitý sekvenční proces, který se odehrává za méně než milisekundu. Jakékoli světlo nejprve prochází ochrannou vrstvou oka zvanou rohovka a poté se pohybuje do čočky. Tato nastavitelná čočka v našem oku pak ohýbá světlo a soustředí ho do sítnice – tkáňová membrána, která pokrývá zadní část oka. Miliony receptorů v sítnici obsahují molekuly pigmentu, které při dopadu světla mění tvar a spouštějí elektrické zprávy, které putují do našeho mozku optický nerv. Vnímáme tedy to, co vidíme. Když některá z těchto tkání – rohovka a sítnice – nebo zrakový nerv nemohou správně fungovat, naše vidění je ovlivněno. Ačkoli problémy se zrakem lze napravit očními operacemi a nošením brýlí s korekčními čočkami, mnoho stavů vede ke slepotě, která je někdy nevyléčitelná.
Vynález "bionického oka"
Podle Světové zdravotnické organizace má odhadem 1.5 milionu lidí na celém světě nevyléčitelné onemocnění zvané retinitis pigmentosa (RP). Postihuje asi 1 ze 4,000 XNUMX lidí na celém světě a způsobuje postupnou ztrátu zraku, když se v sítnici rozpadají buňky snímající světlo zvané fotoreceptory, což nakonec vede ke slepotě. Implantovatelné zrakové protetiky nazývané „bionické oko“ [oficiálně pojmenovaný systém retinální protézy Argus® II (“Argus II”)] vynalezený profesorem Markem Humayunem z University of Southern California, obnovuje funkční vidění u lidí trpících úplnou nebo částečnou slepotou.1,2 kvůli zděděným sítnice degenerativní onemocnění. Argus II zachycuje snímky na oko malá videokamera umístěná na skle, převádí tyto snímky na elektrické impulsy a poté je bezdrátově přenáší na elektrody implantované na povrch sítnice. Obchází tedy zaniklé buňky sítnice a stimuluje životaschopné buňky sítnice u nevidomých pacientů, což vede k vnímání vzorců světla v mozku. Pacient se pak naučí interpretovat tyto vizuální vzorce, čímž znovu získá užitečné vidění. Systém je řízen softwarem, který lze upgradovat pro lepší výkon, protože výzkumníci pokračují ve vývoji nových algoritmů.
Úspěch u lidských účastníků
V návaznosti na jejich zjištění výrobce a prodejce „bionické oko“ Second Sight Medical Products, Inc. (“Second Sight”)3 prokázala, že výsledky pětiletého klinického hodnocení implantátu sítnice prokázaly dlouhodobou účinnost, bezpečnost a spolehlivost tohoto zařízení při zlepšování zrakových funkcí a kvality života u lidí zaslepených retinitis pigmentosa. Jejich studie vedená profesorem Lyndonem da Cruzem z Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust hodnotila 30 subjektů v klinické studii, kterým byl implantován Argus II v 10 centrech po celých Spojených státech a Evropě. Všichni pacienti byli slepí (tj. s holým vnímáním světla nebo horší) kvůli RP nebo podobným poruchám. Výsledky prokázaly celkovou bezpečnost přípravku Argus II zlepšením zrakových funkcí u pacientů a tato zlepšení se udržela v průběhu pěti let. Pacienti uvedli, že po použití přípravku Argus II měli obnovené spojení s vnějším světem a svou rodinou a přáteli a pociťovali celkovou pozitivní změnu ve svém zdraví, která změnila život. Jedná se o mimořádně pozoruhodnou studii a poskytuje slibné zprávy pro pacienty zaslepené retinitis pigmentosa.
Sociální aspekty zázračného oka
Argus II je první a jediný sítnice implantát prokázal bezpečnost, dlouhodobou spolehlivost a přínos prostřednictvím vhodných studií, čímž získal schválení v USA a Evropě. Od konce roku 2016 bylo léčbou Argus II se slepotou léčeno přes 200 pacientů. Náklady na Argus II jsou asi 16,000 25 USD po dobu XNUMX let, kdy je pacientovi poprvé diagnostikována RP. Ve zdravotnictví financovaném z veřejných zdrojů (v mnoha vyspělých zemích) by mohl být pro pacienty snadno dostupný. Náklady by také mohly být odůvodněny krytím zdravotního pojištění, zejména pokud k nástupu onemocnění dochází postupně. Vysoké náklady nemusí působit jako odrazující prostředek ve srovnání s dlouhodobou potřebou „péče“ pro takové pacienty. Pokud však uvažujeme o přístupu k této technologii v zemích s nízkými a středními příjmy, možnosti se zdají být velmi nízké kvůli vysokým nákladům spojeným se scénářem hotovostních plateb.
Budoucnost bionického oka: propojení mozku
Po úspěšném testování na lidech nyní Second Sight zahrnuje studii proveditelnosti Argus II a upgrady hardwaru a softwaru pro stávající i budoucí pacienty s Argus II. Zaměřují se na vývoj pokročilé zrakové protézy, zrakové kortikální protézy Orion™ I4zaměřené na pacienty s téměř všemi ostatními formami slepoty jednoho nebo obou očí. Toto je mírně upravená verze bionického oka Argus II a zahrnuje pár brýlí vybavených fotoaparátem a externím procesorem, avšak využívající 99 procent technologie Argus II. Ve srovnání s Argus II je Orion I neurostimulační systém, který obchází oko a místo toho je na povrch zrakové kůry (část mozku, která zpracovává vizuální informace) umístěna řada elektrod. Doručování elektrických impulzů v této oblasti tedy možná řekne mozku, aby vnímal vzory světla. Toto bezdrátové zařízení bylo nedávno implantováno do zrakové kůry 30leté pacientky a několik testů prokázalo, že byla schopna vnímat světelné skvrny a bez jakýchkoli větších vedlejších účinků.
Orion I je v současné době (konec roku 2017) schválen pro klinické hodnocení a získal podmínečný souhlas FDA v USA pro testování pouze na pěti lidských subjektech na dvou místech.4. Second Sight v současné době provádí další testování zařízení a odpovídá na určité otázky před zahájením skutečné zkoušky. Hlavní nevýhodou Orionu I je, že vyžaduje invazivnější operaci než Argus II, protože bude nutné odstranit malou část lidské lebky, aby se obnažila oblast mozku, kam bude umístěna řada elektrod. Takové elektrické mozkové implantáty s sebou nesou riziko infekce nebo mozkových záchvatů a společnost plánuje pouze testování člověk subjekty, které jsou zcela slepé.
Obejitím oka by mohl být Orion I přínosem pro jiné typy slepoty, které jsou způsobeny poškozením optický nerv z mnoha důvodů, včetně glaukomu, rakoviny, cukrovky, zranění nebo traumatu. Technologie, kterou Orion I navrhuje použít, v podstatě nahradí oko a oko optický nervu úplně a vyléčit slepotu. Toto zařízení, které je nyní na rychlé cestě ke zkouškám a schvalování, je považováno za zásadní změnu pro lidi, kteří nemají k dispozici žádný lék nebo léčbu pro jejich slepotu – téměř šest milionů lidí na celém světě, kteří jsou slepí, ale nejsou vhodnými kandidáty pro Argus II.
Second Sight odhaduje, že přibližně 400,000 6 pacientů s retinitis pigmentosa na celém světě má nárok na jeho současné zařízení Argus II. Ačkoli asi XNUMX milionů lidí je slepých kvůli jiným příčinám, jako je rakovina, cukrovkaglaukom nebo trauma by hypoteticky mohly místo toho použít Orion I. Také Orion I může poskytovat lepší výhled ve srovnání s Argus II. Toto jsou první kroky k pochopení takového mozkového implantátu, protože bude lékařsky náročný ve srovnání s a sítnice implantát, protože zraková kůra mozku je mnohem komplikovanější než oko. Toto zařízení bude vyžadovat invazivnější operaci mozku, díky níž budou pacienti náchylnější k infekci nebo záchvatům. Orion I bude také možná vyžadovat více schválení od regulačních orgánů kvůli všem těmto aspektům.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
1. Allen C a kol. 2015. Dlouhodobé výsledky z epiretinální protézy k obnovení zraku nevidomým“. Opthamologie. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L a kol. 2016. Studijní skupina Argus II. Pětileté výsledky v oblasti bezpečnosti a výkonu z klinického hodnocení systému retinálních protéz Argus II. Oftalmologie. 123(10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [Přístup 5. února 2018].
4. Americká národní lékařská knihovna. 2017. Časná studie proveditelnosti systému zrakové kortikální protézy Orion. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Přístup 9. února 2018].
