Про зрение: в России вырастили клетки сетчатки, встраивающиеся в глаза

EURETINA 2020: обнародованы результаты исследований в области сетчатки глаза

На виртуальной конференции Европейского общества специалистов по сетчатке глаза (EURETINA 2020) были представлены результаты недавних исследований в данной области. Среди рассмотренных тем присутствовали: влияние субпорогового лазера на темпы прогрессирования возрастной географической атрофии; эффективность использования импланта с ранибизумабом для снижения нагрузки лечения у пациентов с влажной формой ВМД; применение дексаметазона при диабетической макулопатии, не поддающейся анти-VEGF терапии.

Субпороговый лазер способен замедлить прогрессирование возрастной географической атрофии

По данным экспертов из группы Retina Vitreous Medical Group в Вентуре, штат Калифорния, панретинальное субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие (СМИЛВ) с использованием диодного лазера может ускорить восстановление клеток сетчатки глаза и замедлить прогрессирование возрастной географической атрофии. Результаты исследования представлены в Clinical Ophthalmology.

В ходе исследования проанализировали прогрессирование поражений сетчатки глаза у пациентов с возрастной географической атрофией до и после СМИЛВ с использованием диодного лазера. Всего оценили состояние 67 глаз у 49 пациентов.

67 глаз участников подверглись сплошному воздействию лазера Oculight SLx компании Iridex с длиной волны 810 нм, диаметром пятна 200 мкм, 5%-ым рабочим циклом, мощностью 1,43 Вт и продолжительностью импульса, равной 0,15 сек. Курс терапии повторялся каждые 3 — 4 месяца со средним интервалом в 112 дней. Средний период наблюдения за состоянием глаз участников составил 910 дней (2,5 года) до и 805 дней (2,2 года) после лечения с применением СМИЛВ.

В результате, установили, что скорость линейного радиального роста поражений сетчатки глаз участников снизилась на 47% в год благодаря лечению со СМИЛВ с использованием диодного лазера. При этом, исследователи не зарегистрировали побочных реакций, вызванных терапией.

Исследована эффективность импланта с ранибизумабом для снижения нагрузки лечения при влажной форме ВМД

Имплант Port Delivery System (PDS) с ранибизумабом (ranibizumab) может снизить нагрузку лечения и даже улучшить долгосрочную остроту зрения у пациентов с влажной формой возрастной макулярной дегенерации (ВМД). К такому выводу пришли эксперты из глазной клиники Wills Eye Hospital в Филадельфии. Результаты исследования Archway фазы III опубликованы на портале Medscape Medical News.

Исследователи сравнили эффективность импланта PDS с ранибизумабом против ежемесячных интравитреальных инъекций ранибизумаба для пациентов с влажной формой ВМД. 248 участникам исследования должны были провести хирургическую установку импланта, а другим 167 предложили инъекции ранибизумаба (0,5 мг каждые 4 недели).

Установили, что в течение 40 недель пациенты с имплантом нуждались в гораздо меньшем количестве терапевтических процедур, чем те, кому проводили инъекции ранибизумаба (в среднем 2 против 10,7). При этом, показатель поддержания зрения, представленный в форме разницы между исходной и максимально корригированной остротой зрения, в среднем за 36 — 40 недель был одинаковым среди участников обеих групп лечения.

Однако испытуемые, подвергшиеся хирургическому вмешательству по установлению импланта PDS с ранибизумабом, были подвержены большему риску развития побочных эффектов. Так, например, частота кровоизлияний в стекловидное тело была выше среди пациентов группы импланта, по сравнению с группой инъекций (4% против 2,4%). Частота возникновения катаракты также была выше у участников, которым установили имплант (4% против 3,6%).

Дексаметазон может помочь при диабетической макулопатии, не поддающейся анти-VEGF терапии

По данным экспертов из Автономного Университета Мадрида (Autonomous University of Madrid) и образовательного и исследовательского медицинского учреждения Фатих Султан Мехмет (Fatih Sultan Mehmet Education and Re Hospital) в Стамбуле, дескаметазон может помочь пациентам с диабетической макулопатией (ДМ), на которых лечение ингибиторами фактора роста эндотелия сосудов (анти‐VEGF) не оказывает необходимого эффекта.

Анализ сведений из базы данных Diabetic Retinopathy Clinical Re Network в 2018 г. показал, что спустя два года после лечения ранибизумабом в 40% глаз участников сохранялся макулярный отек, что говорило о необходимости поиска альтернативы. Вместе с тем, у экспертов отсутствовали однозначные сведения по поводу того, как долго следует ждать ответа анти-VEGF терапии, прежде чем можно будет переходить на дексаметазон.

Для изучения этой проблемы исследователи рассмотрели данные пациентов, у которых был зарегистрирован неадекватный ответ после трех инъекций анти-VEGF препаратов. Участники испытания соответствовали по крайней мере один из следующих критериев:

• неулучшающаяся максимально корригированная острота зрения (МКОЗ);
• уменьшение центральной толщины сетчатки менее чем на 20%;
• рецидив макулярного отека несмотря на ежемесячные интравитреальные инъекции;
• ухудшение макулярного отека при стабильной МКОЗ;
• обострение макулярного отека наряду с ухудшением МКОЗ.

Эксперты обнаружили, что состояние 32 глаз, которые получили только ударную дозу из 3 инъекций афлиберцепта (aflibercept) до перехода на интравитреальный имплантат дексаметазона, улучшилось на 169,1%. В то же время состояние других 76 глаз, которые перешли на дексаметазон после более чем 3 инъекций, улучшилось лишь на 63,8%. Разница в данных показателях оказалось существенной, что позволило исследователям сделать вывод о том, что быстрый и полный переход на дексаметазон при условии неэффективности анти-VEGF терапии может помочь пациентам с ДМ.

Глаза киборга: 5 технологий, которые вернут человеку зрение

Кто бы мог представить еще 10 лет назад, что человек будет различать цвета или заново увидит контуры предметов и фигур после слепоты. Но современные технологии позволили в буквальном смысле взглянуть на мир по-новому и дали огромный толчок творческому мышлению в медицине и офтальмологии в частности. Директор по маркетингу компании Essilor Елена Балаян рассказывает о киборгизации — ключевом тренде восстановления зрения при помощи различных имплантов.

Бионические глаза, искусственная сетчатка, вшиваемые чипы и специальные носимые устройства борются с потерей зрения — всё это уже реальность, а не сценарий фантастического фильма. А развитие вычислительной техники, 3D-печати делает эти устройства, помогающие человеку справиться с заболеваниями глаз, дешевле и удобнее. Правда, и сегодня на создание одной сетчатки глаза уходит до 50 недель и свыше $100 тыс.

Поиск цвета: антенна для визуального звука

Нил Харбиссон, музыкант и художник из Каталонии, родился с редким заболеванием — ахроматопсией, и мог видеть только в черно-белых тонах. Такой болезнью он страдал до 21 года, пока не встретил Адама Монтадона, который рассказал о своем новом проекте Eyeborg. Эта система переводит цвета в определенные звуки, чтобы человек по-новому воспринимал мир.

Монохромазия — отсутствие цветовосприятия. Является нормальным состоянием у некоторых видов животных. В случае человека монохромазия, или полная цветовая слепота, является заболеванием. Человек, страдающий ею, различает цвета только по их яркости. При этом выделяют две формы монохромазии:

• ахроматопсия, или палочковая монохромазия, при которой отсутствуют колбочки и световые волны любой длины воспринимаются как ощущение серого цвета;
• колбочковая монохромазия, при которой разные цвета воспринимаются как какой-то один цветовой тон.

Нил Харбиссон с антенной, торчащей из его затылка

В рамках программы Eyeborg Нил сам вызвался добровольцем для опыта имплантации специального чипа с антенной в затылочную кость. Харбиссон начал воспринимать окружающую цветовую палитру и идентифицировать каждый оттенок с определённой музыкальной тональностью. Теперь он даже различает инфракрасные и ультрафиолетовые оттенки, недоступные человеческому диапазону зрения.

Изначально Нил носил на себе огромную и тяжелую конструкцию весом больше 5 кг, которая еще и долго заряжалась. Теперь из затылка Нила торчит вполне компактная антенна, а обычных батареек хватает на месяц использования. Более того, он отстоял право у британских властей сфотографироваться на паспорт с выступающей из головы антенной. По словам музыканта, это устройство, позволяющее прочувствовать свет, — неотъемлемая часть его тела. Лечить зрение можно даже не прикасаясь к глазам, главное — суметь найти корректные решения для воздействия на мозг.

Бионические глаза: обращение слепоты вспять

Макулодистрофия, пигментный ретинит и наследственные заболевания глаз раньше вызывали постепенную потерю зрения или слепоту примерно у 1,5 млн человек по всему миру, теперь же успешно многие из них будут вылечены с помощью высокотехнологичных инноваций.

Макулодистрофия — общее название для группы заболеваний, при которых поражается сетчатка глаза и нарушается центральное зрение. В основе макулодистрофии лежит патология сосудов и ишемия центральной зоны сетчатки, отвечающей за центральное зрение. Возрастная макулодистрофия — одна из самых частых причин слепоты у людей старше 55 лет.

Пигментный ретинит — наследственное дегенеративное заболевание глаз, которое вызывает сильное ухудшение зрения и часто слепоту.

Argus II, разработанный компанией Second Sight, не задействует механизм работы глаз, а вместо этого мобилизует часть мозга, отвечающую за обработку визуальной информации, — зрительную кору, тем самым восстанавливая минимальное зрение. Устройство состоит из двух элементов: имплантата сетчатки и внешней системы, вмонтированной в очки камеры в комбинации с небольшим процессором. Камера записывает изображения в реальном времени, далее встроенный видеопроцессор обрабатывает и отправляет их по беспроводной сети имплантату. Подача электрических импульсов помогает мозгу воспринимать световую картину. Компания надеется, что это нововведение поможет 6 млн людей, которые имеют риск серьезных нарушений зрения из-за рака, диабетической ретинопатии, глаукомы или различного рода травм.

В 2015 году хирурги из Манчестера (Великобритания) установили первый бионический глазной имплант пациенту с диагнозом «макулодистрофия». Так, 80-летний Рэй Флинн полностью потерял зрение, а с помощью импланта сетчатки снова смог различать формы на экране компьютера. Имплант пока не может обеспечить высокодетальное зрение, но помогает пациентам распознавать четкие узоры и объемные фигуры.

Цифровые контактные линзы и 3D-биопринтинг

3D-биопринтинг — технология создания объемных моделей на клеточной основе с использованием 3D-печати, при которой сохраняются функции и жизнеспособность клеток. У 3D-печати действительно большие перспективы использования в офтальмологии. Она позволяет экономично проектировать и изготавливать глаукомные клапаны, контактные линзы и интраокулярные импланты. Биопечать открывает новые возможности для трансплантации: печать жизнеспособных тканей приведет в итоге к созданию функционирующей роговицы, а затем и сетчатки. Также важно, что в формате 3D можно печатать анатомические модели и использовать в качестве наглядных пособий для медицинских работников, проводить более точную диагностику, лечение и обучение как пациентов, так и их семей.

Пока инновационные решения позволяют человеку различать лишь контуры и формы предметов, но ученые прогнозируют, что в ближайшем будущем качество изображения улучшится и станет детальнее. Будут совершенствоваться и носимые компоненты системы, превращающей людей в киборгов, — сейчас она состоит из множества составляющих (камеры, очки, кабели), что не совсем удобно. Скоро мы увидим, как чипы без внешних вспомогательных элементов максимально комфортно входят в жизнь людей.

Искусственная сетчатка

Исследователи из Тель-Авивского университета, Еврейского университета в Иерусалиме и Ньюкаслского университета создали рабочий прототип искусственной сетчатки глаза, которая поможет в лечении ряда заболеваний глаз, в том числе возрастной макулярной дегенерации.

Искусственная сетчатка для глаз изготовлена из полупроводниковых наностержней и углеродных нанотрубок, обеспечивающих гибкость, свойственную естественной форме глаза. В ходе ранних испытаний было выявлено, что искусственная сетчатка вызывает реакцию на свет у животных, которые не были чувствительны к свету.

В лаборатории геномной инженерии МФТИ вырастили десятки тысяч искусственных сетчаток, чтобы на основе машинного обучения создать систему, способную самостоятельно отбирать и выращивать ткани для трансплантации. В основе системы — ИИ распознавания изображений. Сейчас процесс создания искусственной сетчатки стоит около $100 тыс. и занимает от 30 до 50 недель. Разработка российских ученых — это маленький шаг в будущее, но время и стоимость этой технологии сократятся вдвое.

Микроиголки как способ доставки лекарства

Даже если глазные капли не смылись сразу, их всасываемость не превышает 5%. Еще 10 лет назад в топ трендов для лечения глаукомы, катаракты и сухости глаз входили контактные линзы с витамином Е. Природный элемент блокирует ультрафиолетовый свет, не снижая прозрачность линзы, и полезен для профилактики заболеваний. Подразумевалось, что линзы с этим нутрицевтиком продлят доставку препарата к глазу, уменьшат системное всасывание и, следовательно, снимут с повестки проблему побочных эффектов антиглаукомных препаратов, а носить такие линзы можно будет до 30 дней. Ученые уже тогда понимали, что лечение станет эффективнее, если облегчить и процесс введения препарата — только половина пациентов соблюдает протокол ежедневного введения лекарств при глаукоме.

Спустя 10 лет при многих глазных заболеваниях лучшим средством остается применение лекарств непосредственно в глаза. Группа исследователей из Сингапура создала гибкую полимерную накладку с закрепленным на ней набором микроигл с функцией резервуаров. Проникая внутрь глаза благодаря двухслойной структуре, микроиглы вводят несколько лекарственных веществ одновременно. Серия in vitro и in vivo экспериментов подтвердила эффективность и безопасность: через пять дней площадь неоваскуляризации снизилась на 90% с двухслойной структурой микроигл и на 44% с быстро растворяющимися обычными микроиглами. Видимого результата не дало только применение глазных капель с тем же лекарственным веществом.

Полимерная накладка на глаз с микроиглами

Исследователи из Университета Georgia Tech & Emory работают над микроиголками для безопасного и эффективного лечения. Новые технологии уменьшают размеры игл и варьируют площадь нанесения, тем самым упрощая процесс введения лекарства. Уже сейчас ясно, что накладки с микроиглами окончательно «победят» глазные капли — уже от одного применения пациент получит более длительный эффект.

Киборгизация неизбежна, и ее наступление предсказал еще британский физик Джон Десмонд Бернал в книге 1929 года «Мир, плоть и дьявол». Киборгизация пугает ровно до тех пор, пока жизнь не предоставляет повода с ней столкнуться лично: для людей с ограниченными возможностями это эффективный инструмент вернуть качество жизни и некоторые функции. Как в случае с Нилом Харбиссоном. Эмоции людей, обретших зрение вновь, вдохновляют ученых на покорение новых вершин технологий.