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Eyeil bionique : promesse de vision pour les patients présentant des lésions de la rétine et du nerf optique

INGÉNIERIE ET ​​TECHNOLOGIEEyeil bionique : promesse de vision pour les patients présentant des lésions de la rétine et du nerf optique

Des études ont montré que «l'œil bionique» promet d'aider à restaurer la vision de nombreux patients souffrant de cécité partielle ou complète

La structure de l'œil humain est assez complexe et la façon dont nous pouvons voir est un processus séquentiel complexe qui se déroule en moins d'une milliseconde. Toute lumière passe d'abord à travers une feuille protectrice de l'œil appelée cornée, puis elle pénètre dans le cristallin. Cette lentille réglable dans notre œil courbe ensuite la lumière, la concentrant dans le rétine – la membrane tissulaire qui recouvre le fond de l'œil. Des millions de récepteurs dans la rétine contiennent des molécules de pigment qui changent de forme lorsqu'elles sont frappées par la lumière déclenchant des messages électriques qui voyagent jusqu'à notre cerveau via le optique nerf. Ainsi, nous percevons ce que nous voyons. Lorsque l'un de ces tissus - la cornée et la rétine - ou le nerf optique est incapable de fonctionner correctement, notre vision est affectée. Bien que les problèmes de vision puissent être corrigés par des chirurgies oculaires et par le port de lunettes avec verres correcteurs, de nombreuses conditions conduisent à la cécité qui est parfois incurable.

Invention de « l'œil bionique »

Selon l'Organisation mondiale de la santé, environ 1.5 million de personnes dans le monde souffrent d'une maladie incurable appelée rétinite pigmentaire (RP). Elle affecte environ 1 personne sur 4,000 XNUMX dans le monde et provoque une perte de vision progressive lorsque des cellules photosensibles appelées photorécepteurs se décomposent dans la rétine, entraînant éventuellement la cécité. Les prothèses visuelles implantables appelées «oeil bionique” [officiellement nommé Argus® II Retinal Prosthesis System (“Argus II”)] inventé par le professeur Mark Humayun de l'Université de Californie du Sud, restaure la vision fonctionnelle chez les personnes souffrant de cécité complète ou partielle1,2 en raison d'un héritage rétinien maladie dégénérative. L'Argus II capture des images sur une petite caméra vidéo montée sur des lunettes, convertit ces images en impulsions électriques, puis transmet ces impulsions sans fil à des électrodes implantées sur la surface de la rétine. Ainsi, il contourne les cellules rétiniennes défuntes et stimule la rétine viable cellules chez les patients aveugles, ce qui entraîne une perception des modèles de lumière dans le cerveau. Le patient apprend alors à interpréter ces schémas visuels, retrouvant ainsi une certaine vision utile. Le système est contrôlé par un logiciel qui peut être mis à niveau pour de meilleures performances à mesure que les chercheurs continuent de développer de nouveaux algorithmes.

Succès avec des participants humains

Dans la continuité de leurs découvertes, fabricant et distributeur de «oeil bionique» Second Sight Medical Products, Inc. (« Second Sight »)3 a montré que les résultats d'essais cliniques sur cinq ans de l'implant rétinien ont prouvé l'efficacité, la sécurité et la fiabilité à long terme de ce dispositif dans l'amélioration de la fonction visuelle et de la qualité de vie des personnes aveuglées par la rétinite pigmentaire. Leur étude dirigée par le professeur Lyndon da Cruz du Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, a évalué 30 sujets de l'essai clinique qui ont été implantés avec l'Argus II dans 10 centres aux États-Unis et en Europe. Tous les patients étaient aveugles (c'est-à-dire avec une perception de la lumière nue ou pire) à cause de la RP ou de troubles similaires. Les résultats ont démontré l'innocuité globale d'Argus II grâce à une amélioration de la fonction visuelle chez les patients et ces améliorations se sont maintenues pendant cinq ans. Les patients ont rapporté qu'après avoir utilisé Argus II, ils ont retrouvé une connexion avec le monde extérieur, leur famille et leurs amis et ont ressenti un changement positif global dans leur bien-être. Il s'agit d'une étude extrêmement remarquable et d'une nouvelle prometteuse pour les patients aveuglés par la rétinite pigmentaire.

Aspects sociaux de l'œil miracle

L'Argus II est le premier et le seul rétinien implant d'avoir démontré sa sécurité, sa fiabilité à long terme et ses avantages grâce à des études appropriées, obtenant ainsi des approbations aux États-Unis et en Europe. Depuis fin 2016, plus de 200 patients ont été traités pour leur cécité avec Argus II. Les coûts évalués pour Argus II sont d'environ 16,000 25 USD pour une durée de XNUMX ans lorsque le patient reçoit un premier diagnostic de RP. Dans un système de santé financé par l'État (dans de nombreux pays développés), il pourrait être facilement accessible aux patients. Les coûts pourraient également être justifiés dans le cadre d'une couverture d'assurance maladie, en particulier lorsque l'apparition de la maladie survient progressivement. Les coûts élevés peuvent ne pas avoir un effet dissuasif par rapport aux besoins de « soins » à long terme pour ces patients. Cependant, si l'on pense à l'accès à cette technologie dans les pays à revenu faible et intermédiaire, les possibilités semblent très faibles en raison des coûts élevés impliqués dans un scénario de paiements directs.

L'avenir de l'œil bionique : le lien cérébral

Après des tests réussis chez l'homme, Second Sight inclut désormais une étude de faisabilité de l'Argus II et des mises à niveau matérielles et logicielles pour les patients Argus II existants et futurs. Ils se concentrent sur le développement d'une prothèse visuelle avancée, la prothèse corticale visuelle Orion™ I4, destiné aux patients atteints de presque toutes les autres formes de cécité d'un ou des deux yeux. Ceci est une version légèrement modifiée d'Argus II oeil bionique, et implique une paire de lunettes équipée d'un appareil photo et d'un processeur externe, utilisant cependant 99% de la technologie d'Argus II. Par rapport à l'Argus II, Orion I est un système de neurostimulation qui contourne l'œil et à la place, un réseau d'électrodes est placé à la surface du cortex visuel (partie du cerveau qui traite les informations visuelles). Ainsi, le fait de délivrer des impulsions électriques dans cette zone dira peut-être au cerveau de percevoir des modèles de lumière. Cet appareil sans fil a récemment été implanté dans le cortex visuel d'une patiente de 30 ans et plusieurs tests ont montré qu'elle était capable de percevoir des points lumineux et sans effets secondaires majeurs.

Orion I est actuellement (fin 2017) approuvé pour un essai clinique et a obtenu une approbation conditionnelle de la FDA aux États-Unis pour des tests sur seulement cinq sujets humains sur deux sites.4. Second Sight effectue actuellement des tests supplémentaires sur l'appareil et répond à certaines questions avant de commencer l'essai proprement dit. Un inconvénient majeur d'Orion I est qu'il nécessite une chirurgie plus invasive qu'Argus II, car une petite partie du crâne humain devra être retirée pour exposer la zone du cerveau où le réseau d'électrodes sera placé. De tels implants cérébraux électriques comportent des risques d'infection ou de convulsions cérébrales et la société ne prévoit de tester que sur humain sujets complètement aveugles.

En contournant l'œil, Orion I pourrait être une aubaine pour d'autres types de cécité causés par des dommages optique nerf pour de multiples raisons, notamment le glaucome, le cancer, le diabète, une blessure ou un traumatisme. La technologie qu'Orion I propose d'utiliser remplacera essentiellement l'œil et le optique nerf complètement et guérir cécité. Cet appareil, qui est maintenant en voie d'être testé et approuvé, est considéré comme un changement pour les personnes sans remède ni traitement disponible pour leur cécité – près de six millions de personnes dans le monde qui sont aveugles mais ne sont pas un candidat approprié pour Argus II.

Second Sight estime qu'environ 400,000 6 patients atteints de rétinite pigmentaire dans le monde sont éligibles pour son dispositif actuel Argus II. Bien qu'environ XNUMX millions de personnes aveugles à cause d'autres causes, comme cancer, diabète, glaucome ou traumatisme pourraient hypothétiquement utiliser l'Orion I à la place. De plus, Orion I peut offrir une meilleure vue par rapport à Argus II. Ce sont les premières étapes pour comprendre un tel implant cérébral car il sera médicalement difficile par rapport à un rétinien implant parce que le cortex visuel du cerveau est beaucoup plus compliqué que l'œil. Cet appareil nécessitera une intervention chirurgicale plus invasive à travers le cerveau, ce qui rendra les patients plus sujets aux infections ou aux convulsions. Orion I nécessitera également peut-être plus d'approbations de la part des régulateurs en raison de tous ces aspects.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

1. Allen C et al. 2015. Résultats à long terme d'une prothèse épirétinienne pour restaurer la vue des aveugles ». Opthamologie. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032

2. da Cruz L et al. 2016. Groupe d'étude Argus II. Résultats sur cinq ans de sécurité et de performance de l'essai clinique sur le système de prothèse rétinienne Argus II. Ophtalmologie. 123(10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049

3. Second Sight Medical Products, Inc. : www.secondsight.com [Consulté le 5 février 2018].

4. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. 2017. Première étude de faisabilité du système de prothèse corticale visuelle Orion. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Consulté le 9 février 2018].

Équipe SCIEU
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