«Даёт шанс»: учёные разработали чип для восстановления зрения

Учёные представили разработку, которая поможет компенсировать проблемы со зрением при различных поражениях сетчатки глаза. Статья по результатам исследований вышла в журнале The New England Journal of Medicine.

Как заверяют авторы работы, их устройство поможет незрячим и слабовидящим людям. В частности, исследователи протестировали прибор на добровольцах, которые страдают от прогрессирующей возрастной макулярной дегенерации (ВМД), или макулодистрофии. Это хроническое заболевание сетчатки глаза. Оно встречается главным образом у пожилых пациентов и, как правило, развивается в течение нескольких лет. В числе факторов риска — артериальная гипертензия, курение, окислительный стресс и дефицит витамина D.

При ВМД снижается острота зрения, пациенту становится трудно читать и распознавать лица людей, а также определять расстояния. Особенно страдает центральное зрение: больной может видеть перед собой тёмное пятно и различать предметы только периферическим зрением.

• Возрастная макулярная дегенерация
• Gettyimages.ru
• © BSIP / UIG

Новое устройство, названное PRIMA, представляет собой комбинацию из специальных очков, оснащённых камерой, и микрочипа размером 2×2 мм. Микрочип вживляется в сетчатку глаза. На него поступают изображения с камеры. Устройство преобразует эти изображения в электрические импульсы и передаёт в мозг пациента.

В испытаниях PRIMA приняли участие 32 человека с прогрессирующей возрастной макулярной дегенерацией. 26 из них смогли вновь различать буквы и цифры. Тесты с использованием таблиц для проверки зрения показали, что в среднем пациенты прочли на пять строк больше, чем без импланта.

У одного из испытуемых зрение удалось восстановить почти до стопроцентного: с помощью прибора он смог прочитать 59 букв, которые не различал ранее.

Эксперты рассказали RT, что значит новое открытие для медицины и для пациентов.

— Что такое возрастная макулярная дегенерация и почему это заболевание считается неизлечимым?

Профессор, д.м.н., офтальмохирург Татьяна Шилова:

— Возрастная макулярная дегенерация — заболевание центральной зоны сетчатки, макулы, которая отвечает за самые высокие зрительные функции. Это цветное зрение, возможность чтения и высокая центральная острота зрения. При атрофическом варианте ВМД часть ткани макулы истончается и отмирает, и эти клетки не могут восстановиться. Поэтому сегодня мы можем лишь замедлить ухудшение состояния и помочь человеку лучше использовать оставшееся зрение.

• Диагностика остроты зрения
• РИА Новости
• © Александр Кряжев

К.м.н., доцент кафедры глазных болезней медицинского института РУДН Александр Фролов:

— Возрастная макулярная дегенерация является основной причиной плохого зрения и слепоты у пациентов после 50 лет и в странах Европы и США и в Юго-Восточной Азии. Число потерявших зрение с возрастом увеличивается.

В нашей стране данная патология встречается у 15 человек из 1000. При этом средний возраст пациентов колеблется в пределах 55-80 лет. Заболевание может длительно протекать бессимптомно, пациенты поздно обращаются за квалифицированной помощью, что приводит к потере зрения и трудоспособности. В структуре инвалидности по ВМД 21% составляют лица трудоспособного возраста.

Врач-офтальмолог, лазерный хирург Наталья Кузнецова

Также по теме

«Более эффективный подход»: врач — о простых способах снизить давление и предотвратить гипертонию

Недавно завершилась третья фаза клинических испытаний нового препарата баксдростата, показавшего высокую эффективность при лечении...

— Это заболевание частично связано с генетическими проблемами и частично — с нарушением микроциркуляции сосудистой оболочки.

С возрастом за счёт атеросклеротических процессов и угнетения работы капилляров ухудшается циркуляция крови — что и приводит к старости и неминуемой гибели человека. Со старостью бороться невозможно.

Есть сухие формы макулодистрофии, но существует и влажная форма, когда под сетчатку через повреждённые пигментные эпителии прорастают неполноценные сосуды, которых там быть не должно. Они пытаются взять на себя функции отмирающих сосудов, но вместо этого вызывают осложнения: могут кровоточить и давать отеки. При влажной, отёчной форме ВМД острота зрения резко снижается, и человек может ослепнуть буквально в одночасье.

— Новый имплант — первое подобное изобретение или учёные в целом в мире уже работают в этом направлении?

Т.Ш.: Импланты, которые вставлялись под сетчатку или над сетчаткой, существовали и ранее. Некоторые из них сейчас перестали выпускать.

А.Ф.: Два основных подхода — это имплантация в мозг для стимуляции зрительной коры (например, разработка компании Neuralink) и имплантация под сетчатку глаза, которая заменяет функции повреждённых фоторецепторов. Технологии способны вернуть частичное зрение людям с разной степенью слепоты.

— Какие ограничения и риски могут быть связаны с применением имплантов?

А.Ф.: Имплантация — это сложная хирургическая операция, требующая тщательной подготовки и реабилитации. Думаю, что особых проблем с эксплуатацией чипов не будет, так как все они сделаны из биосовместимых материалов и имеют коррозионную устойчивость.

Т.Ш.: С использованием чипов связаны определённые сложности. Так, подобные системы требуют подзарядки и технического обслуживания — а если компания-производитель закроется, пациентам не будет куда обратиться.  

• Gettyimages.ru
• © Christoph Reichwein / picture alliance

Есть и другие проблемы, связанные с внутриглазными чипами: процессы окисления, нагрева, необходимость отведения энергетических воздействий на окружающие ткани сетчатки.

Несмотря на то, что устройство рассчитано на постоянное применение, есть риски, связанные с операцией и восстановлением после неё. Сама операция технологически непростая. Возможны такие осложнения, как кровоизлияния, отслойка сетчатки, смещение импланта, инкапсулирование импланта (образование соединительной ткани вокруг импланта. — RT), повреждения окружающих тканей. Однако в опытных руках такие осложнения встречаются редко и лечатся по общим правилам глазной хирургии. Тем не менее, эти риски нужно учитывать, тщательно отбирать пациентов и соблюдать все необходимые процедуры.

— Помимо имплантов, какие методы лечения ВМД доступны в России?

Н.К.: В России доступны все передовые методы лечения. При влажной форме ВМД применяются препараты, которые разрешены для интравитреального введения. Инъекции делаются непосредственно в полость глаза, в операционной. В результате неполноценные сосуды уничтожаются.

Лечение сухой формы направлено на улучшение состояния сосудов и организма человека в целом, борьбу с гипертонией и атеросклерозом. Назначаются препараты для поддержания здоровья сетчатки: нутриенты, витамины, минералы, специализированные вещества — лютеин, зеаксантин, астаксантин.

Эффективного метода борьбы с сухой формой ВМД нет. Но в нашей стране принято бороться. Наши офтальмологи не сдаются, и при сухой форме назначают антиоксидантные препараты. В Европе и Америке такие способы лечения считаются недоказательной медициной, и пациентам не предлагается ничего, кроме витаминов и нутриентов.

Начальная сухая форма, как правило, не снижает остроту зрения. Она прогрессирует не слишком быстро, поэтому можно сохранить относительно высокую остроту зрения, если начать заботиться о своём здоровье. Главное, чтобы не началась атрофия. В этих случаях существенно улучшить ситуацию нельзя.

— Могут ли импланты в будущем решить проблему слепоты? Будут ли они эффективны, например, при глаукоме или катаракте?

Т.Ш.: Имплант действительно даёт шанс вернуть людям с атрофическим вариантом заболевания центральной зоны сетчатки определённую часть зрения.

Имплант не стоит рассматривать как универсальное решение для всех типов слепоты, потому что существуют разные причины, и для каждого случая требуется индивидуальное решение.

Если говорить о катаракте (помутнении хрусталика), то проводится операция по удалению мутного хрусталика и замене его на искусственную линзу. Если речь идёт о глаукоме, когда страдает зрительный нерв, нужно наладить передачу сигнала на воспринимающее устройство, имплантированное непосредственно в мозг. Сейчас разрабатываются устройства, которые действуют напрямую на отделы мозга, отвечающие за зрение.

Чипы могут быть эффективны при наследственных заболеваниях сетчатки. Также в связи с этими заболеваниями исследуются методы активации неповреждённых клеток. 

• Gettyimages.ru
• © Pascal Bachelet / BSIP / Universal Images Group

Активно развиваются и эффективные генно-инженерные методики, когда вводятся специальные препараты, способствующие улучшению синтеза нормальных белков и предотвращению формирования патологических веществ.

Правда, о высоком зрении говорить не приходится — человек получает ориентировочное зрение, видя очертания предметов, также можно восстановить восприятие цветов.