Notícia

Chip implantado permite integração com visão natural em estudo de pacientes com degeneração macular

Yannick Le Mer

Fonte

Universidade Stanford

Data

terça-feira, 8 fevereiro 2022 11:10

Áreas

Bioeletrônica. Cirurgia. Engenharia Biológica. Engenharia Biomédica. Medicina. Oftalmologia.

Dois anos atrás, um pesquisador da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e sua equipe mostraram que, com um chip fino e pixelado e óculos especialmente projetados, poderiam restaurar a visão limitada no centro do campo visual de pacientes que sofrem de degeneração macular. Em um estudo recente de acompanhamento, os pesquisadores descobriram que essa visão adicional, proveniente do chip implantado, se integrava naturalmente à visão periférica dos pacientes, que não era afetada pela doença: os pacientes podiam identificar simultaneamente as orientações das linhas coloridas no centro e nas laterais de seu campo visual. Os resultados sugerem que o tratamento pode ser usado para restaurar a visão funcional.

Que os pacientes sejam capazes de ver uma imagem coerente “é uma notícia muito emocionante”, disse o Dr. Daniel Palanker, professor de Oftalmologia, porque todos os implantes de retina anteriores criaram uma percepção ‘muito distorcida’. Um artigo descrevendo as novas descobertas da pesquisa foi publicado na revista científica Nature Communications. O Dr. Palanker, autor principal do artigo, trabalhou com uma equipe de oftalmologistas na França.

A degeneração macular, que afeta 200 milhões de pessoas em todo o mundo, a maioria com mais de 60 anos, faz com que os pacientes percam gradualmente a visão no centro do campo visual. É debilitante porque a visão periférica restante tem baixa resolução. Esses pacientes apresentam dificuldade para ler, reconhecer rostos e realizar outras tarefas da vida diária.

A condição ocorre quando as células fotorreceptoras no centro da retina, conhecidas como mácula, degeneram. Essas células compactadas, que revestem a parte de trás do olho, detectam a luz e enviam sinais para outros neurônios da retina, que os transferem para o cérebro, permitindo a percepção visual. Quando as células fotorreceptoras se degradam, o cérebro não recebe mais as informações necessárias para criar uma imagem detalhada e coerente.

Os tratamentos atuais para a degeneração macular – como vitaminas e medicamentos direcionados aos vasos sanguíneos que invadem a mácula e bloqueiam a visão – podem retardar o declínio visual. Mas eles não podem parar a degeneração ou restaurar a visão uma vez que os fotorreceptores estejam comprometidos.

Restaurando a visão

Há quase duas décadas, o Dr. Palanker teve a ideia de criar uma prótese de retina que substituiria as células fotorreceptoras e assumiria o papel de retransmissor de luz, desde que as células nervosas com as quais os fotorreceptores se comunicassem estivessem intactas. (Os neurônios internos da retina podem ser destruídos por outros distúrbios visuais, como o glaucoma.) O primeiro passo foi desenvolver um dispositivo fino que pudesse converter luz em correntes elétricas e que os cirurgiões pudessem implantar na parte posterior do olho. O chip pixelizado de cerca de 2 mm envia sinais elétricos através da rede neural da retina para o cérebro, restaurando a percepção no centro do campo visual.

Após extensa pesquisa pré-clínica, os colaboradores do Dr. Palanker na França recrutaram cinco pacientes, todos com mais de 60 anos, que apresentavam degeneração macular avançada sem fotorreceptores deixados na mácula central. Os pacientes retiveram as células nervosas internas da retina que poderiam receber sinais do implante. Os cirurgiões destacaram a retina acima do ponto cego, deslizaram o chip por baixo e recolocaram a retina sobre ele. O procedimento dura cerca de duas horas.

Alguns meses após a cirurgia, a equipe descobriu que, com a ajuda do implante, os pacientes conseguiam sentir a luz e ver padrões projetados em suas retinas, como linhas e letras. Os cientistas publicaram os resultados desse primeiro estudo em fevereiro de 2020.

Uma imagem coerente

Mas duas perguntas permaneceram para um estudo de acompanhamento. A primeira: os pacientes seriam capazes de integrar sua percepção visual central proveniente do implante com a visão periférica natural remanescente? Os testes iniciais foram realizados com os óculos de realidade virtual: eles exploraram apenas se os pacientes podiam ver as linhas e letras projetadas, enquanto a visão natural periférica estava bloqueada. A segunda pergunta: essa visão protética seria duradoura?

De acordo com o novo estudo, a resposta para ambas as perguntas é ‘sim’.

No estudo inicial, o chip de um paciente foi implantado incorretamente e um paciente morreu posteriormente de causas não relacionadas ao implante. No acompanhamento, os três pacientes restantes não só conseguiram ver as imagens projetadas no implante, mas também puderam usar simultaneamente sua visão periférica. Os pesquisadores mostraram aos pacientes imagens de duas linhas – uma projetada diretamente no implante com luz infravermelha invisível, a outra, exibida em uma tela mais distante. Este último os forçou a usar sua visão periférica natural. Cada linha era de uma cor diferente, e os cientistas perguntaram aos pacientes quais eram as orientações de cada linha. Os pacientes “não tiveram problemas para ver adequadamente os dois padrões ao mesmo tempo, indicando que o cérebro pode perceber os códigos protéticos e naturais da retina simultaneamente. Os resultados foram ainda melhores do que esperávamos”, disse o pesquisador.

Atualmente, a acuidade visual da prótese é limitada a cerca de 20/460, o que permite que os pacientes vejam letras grandes. “Esta é uma emocionante prova de conceito. No entanto, para torná-lo um dispositivo realmente útil e aplicável a muitos pacientes, precisamos melhorar a resolução”, concluiu o Dr. Daniel Palanker.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola de Medicina da Universidade Stanford (em inglês).

Fonte: Emma Yasinski, Escola de Medicina da Universidade Stanford. Imagem: Na foto do olho de um participante do estudo com o chip implantado, a delimitação oval mostra o tamanho do feixe projetado dos óculos na retina. Fonte: Yannick Le Mer.

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