Офтальмология
Израильские ученые создают аналог Google Glass для людей с нарушениями зрения
В не столь отдаленном будущем люди, страдающие плохим зрением из-за пигментного ретинита, смогут снова видеть, с помощью израильских технологий.
Примерно один из 4000 человек в США страдает от пигментного ретинита (RP), генетического заболевания сетчатки, которое вызывает деградацию светочувствительных клеток и в конечном итоге приводит к ухудшению зрения. Симптомом начала заболевания может служить куриная слепота.
Последние достижения в оптогенетике (методике исследования работы нервных клеток, заключающейся во внедрении в их мембрану специальных каналов — опсинов, реагирующих на возбуждение светом) сделали возможным восстановление светочувствительности зрительных клеток с помощью простой инъекции, основанной на генной терапии. Но как «заставить» эти вновь запрограммированные клетки восстановить связь с мозгом и начать обрабатывать изображения? Это вопрос на миллион долларов.
Израильские исследователи из израильского технологического института Технион в Хайфе предложили футуристический и бионический способ обойти нервную систему, непосредственно стимулируя восстановленные зрительные клетки с помощью компьютерно-управляемой технологии, называемой голографией.
Ученые разработали высокоточный инструмент с высоким разрешением для фото-стимулирования клеток сетчатки, предполагая, что в один прекрасный день, уже в не столь отдаленном будущем, люди, страдающие от пигментного ретинита, смогут видеть не только тени.
«Это можно сравнить с Google Glass для слабовидящих», рассказывает проф. Shy Shoham из Технион, сравнивая свое открытие с «очками будущего», переносным нательным компьютером, дисплей которого крепится на голову. Напоминаем, Google Glass будет доступен широкой публике уже в конце этого года.
«Мы не развивали оптогенетику, но потенциал этой молодой технологии уже признается во всем мире, и она хорошо развивается. Чего пока не хватает, и это то, что мы предлагаем, — мощное решение стимулирования нейронных сетей этих оптогенетически восстановленных клеток».
Проф. Shoham объясняет: «Наша система будет активировать эти клетки по определенным шаблонам. Это система, которая может достаточно мощно проецировать «фильмы» и изображения, чтобы клетки сетчатки стимулировались искусственно».
Проф. Shoham, руководитель и ведущий инженер этого нового исследования — ответственный ученый, и он не предлагает ложную надежду людям, которые уже потеряли зрение. К сожалению, он не сможет им помочь.
Но если в проект удастся привлечь значительные финансовые инвестиции, "чистый" результат можно будет увидеть уже в ближайшем будущем.
Восстановление зрения у мышей. Люди следующие?
"Основная идея оптогенетики — взять светочувствительные белки из другого организма, обычно от водорослей или бактерий, и вставить их в клетку-мишень, что фотосенсибилизирует клетку", объясняет проф. Shoham.
Тем не менее, генетически «отремонтированные» клетки менее чувствительны к свету, чем нормальные здоровые клетки сетчатки, поэтому они нуждаются в ярких источников света — лазере, или, в случае данного нового исследовательского проекта, должна быть активирована голограмма.
Исследователи планируют разработать гарнитуру, которая будет выглядеть по аналогии с Google Glass, или создать окуляр, который сможет переводить визуальные сцены в свет, стимулирующий генетически измененные клетки.
Израильские ученые использовали компьютерную голографию для стимуляции «отремонтированной» сетчатки у мышей. Световой раздражитель был интенсивным, точным и способным стимулировать несколько клеток одновременно, что необходимо для нормального зрительного процесса.
Ранее ученые пытались работать с лазерами и цифровыми дисплеями, используемыми в проекторах, но оба подхода имеют свои недостатки.
«Лазеры дают интенсивность, но они не могут передавать параллельную проекцию, которая одновременно должна простимулировать все клетки, чтобы можно было увидеть полную картину», говорит проф. Shoham. «Голография показывает лучшие результаты».
Этот новый подход может помочь сделать более мощными новые протезы сетчатки, которые сейчас проходят испытания в Соединенных Штатах. Один из протезов называется Argus II, и был утвержден управлением по надзору над лекарствами США (FDA) в начале этого года, но данный протез предлагает лишь рудиментарное зрение для своего владельца.
«Нужно быть осторожным с этими вещами, так как технология не должна бежать впереди нас», предупреждает проф. Shoham. «Система, над которой мы сейчас работаем, потенциально может восстановить зрение и сделать его очень высокого качества. Но на доведение системы «до ума» может уйти от 5 до 10 лет».
Если вас интересуют новейшие разработки израильских ученых в области офтальмологии, или диагностика и лечение заболеваний глаз в Израиле, свяжитесь с нами, заполнив форму на этой странице.
