Ученые уверены, что созданный ими имплантат даст надежду на возвращение зрения миллионам людей, страдающих от дистрофии сетчатки, в том числе от пигментной дегенерации сетчатки (retinitis pigmentosa) — неизлечимого наследственного заболевания, при котором происходит постепенное разрушение клеток-фоторецепторов (палочек и колбочек), ведущее к слепоте.
Хотя фоторецепторы гибнут, взаимодействующие с ними нейроны сетчатки, передающие зрительную информацию в мозг, остаются сохранными и способными к работе. Поэтому помочь пациентам с retinitis pigmentosa вернуть зрение до сих пор пытались с помощью «бионического глаза» — устройства, стимулирующего нейроны сетчатки с помощью света. Кроме того, изучаются возможности применения в этом случае метода CRISPR-редактирования генов, чтобы «починить» генетический дефект, вызывающий дегенерацию сетчатки.
Как сообщает ScienceAlert, итальянские ученые разработали принципиально новый подход к этой проблеме. Созданный ими имплантат представляет собой многослойный протез, который вводится в глаз и заменяет собой поврежденную сетчатку, выполняя функции утраченных фоторецепторов. Протез состоит из тончайшего слоя проводящего электрический ток полимерного материала на шелковой подложке, покрытого слоем другого полимера с полупроводниковыми свойствами. Этот материал работает как фотоэлектрический элемент — улавливает световое излучение и преобразует его в нервные импульсы, стимулируя нейроны сетчатки.
Для того, чтобы протестировать протез, исследователи имплантировали его искусственно выведенной линии лабораторных крыс с дегенерацией сетчатки. Спустя месяц после операции ученые проверили степень чувствительности их глаз к свету (зрачковый рефлекс). Проверка показала, что при уровне освещенности в 4-5 люксов (что примерно соответствует сумеркам) зрачковый рефлекс прооперированных животных практически не отличался от такового у здоровых крыс. Этот эффект сохранялся у крыс и спустя полгода, и через 10 месяцев после пересадки искусственной сетчатки.
Подтвердили факт возвращения зрения и результаты позитронно-эмиссионной томографии, с помощью которой ученые следили за активностью мозга животных во время тестирования на чувствительность к свету. Исследователи отметили повышение активности первичной зрительной коры — участка коры мозга, отвечающего за первичную обработку зрительной информации. «Полученные нами результаты открывают возможность разработки нового поколения полностью органических, обладающих высокой биосовместимостью и функционально автономных фотоэлектрических протезов», — пишут авторы.
Пока неизвестно, удастся ли повторить успех тестирования метода на крысах во время испытаний на людях, но ученые очень надеются, что все получится. Клинические испытания искусственной сетчатки планируется начать во второй половине 2017 года, а их предварительные результаты станут известны в течение 2018 года.
Статья группы исследователей из различных научных центров Италии опубликована в журнале Nature Materials.