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針對常由遺傳引起的視網膜損傷疾病而致盲的患者,有前景的治療方法正在整個歐洲擴充套件,並正在跨越大西洋來到美國,為美國數十萬因視網膜色素變性而陷入黑暗的人們帶來了一線希望。這種疾病——在美國大約每 4,000 人中就有 1 人患病,全球約有150 萬人患病——會殺死視網膜的光感受器,即視杆細胞和視錐細胞,這些細胞將光轉換為電訊號,然後透過視神經傳輸到大腦的視覺皮層進行處理。
目前尚無針對該疾病的有效治療方法,但研究人員正在透過刺激視網膜(內眼後部的組織層)中仍然活躍的神經的植入物,在補救這一問題方面取得巨大進展。11 月中旬,Retina Implant, AG 獲得了批准,將其視網膜植入物的為期一年的 II 期人體臨床試驗擴充套件到其本土德國蒂賓根以外的五個新地點——牛津、倫敦和布達佩斯,以及德國的另外兩個地點。
該公司的植入物是一塊三乘三毫米的微電子晶片(0.1 毫米厚),包含約 1,500 個光敏光電二極體、放大器和電極,手術植入在中央凹(包含視錐細胞)下方的視網膜黃斑區域。中央凹使人們能夠獲得閱讀、看電視和駕駛所依賴的清晰視力。該晶片透過刺激視網膜中完整的神經細胞來幫助產生至少部分視力。來自這些細胞的神經衝動然後透過視神經傳導到視覺皮層,在那裡它們最終導致視覺印象。
到目前為止,一些患者報告說部分恢復了狹窄的視野,為他們提供了足夠的視敏度來定位光源(如窗戶和燈),以及檢測黑暗背景下的發光物體。晶片的電源位於耳後皮膚下,並透過細電纜連線。
通往世界的視窗
對於患有視網膜色素變性的人來說,Retina Implant 的技術創造了一個通往世界的小型黑白視窗,公司聯合創始人兼主管、德國蒂賓根大學眼科研究所主席埃伯哈特·茨雷納說。自 2010 年 5 月以來,Retina Implant 已成功地將晶片植入九名患者的視網膜下。第 10 名患者遇到了問題,因為他們的視神經沒有將晶片上的資訊傳遞到大腦。
展望未來,茨雷納希望進一步擴大患者的視野。“由於我們的晶片具有獨立的小型光電二極體,我們可以將其中三個並排排列在視網膜下,”他說。然而,透過視網膜植入物產生準確的顏色非常複雜,並且可能在未來幾年內都無法實現,他補充道。Retina Implant 還開發了一種針對早期視網膜色素變性的門診治療方法,稱為 Okuvision,它使用電刺激來幫助保護視網膜細胞。
目光投向美國
II 期擴充套件將 Retina Implant 的試驗擴充套件到從明年年初開始的另外 25 名患者,此前該公司在 3 月份與費城的威爾斯眼科研究所建立了合作伙伴關係。威爾斯眼科研究所希望成為 Retina Implant 技術在美國的主要臨床試驗研究機構,並幫助該公司透過美國食品和藥物管理局 (FDA) 的審查流程。
威爾斯眼科研究所首席眼科醫師 朱莉婭·哈勒 說,由於缺乏跟蹤記錄,諸如視網膜下植入物之類的尖端技術在尋求 FDA 批准時通常處於劣勢,但 Retina Implant 在歐洲的工作為 FDA 提供了可供考慮的先例。“美國監管機構可以獲得關於患者迄今為止反應的資訊,”她補充道。
商業植入物
雖然 Retina Implant 的技術才剛剛在美國起步,但另一家視網膜植入物製造商已經在進行 FDA 人體臨床試驗,預計將於 2014 年 7 月結束。Second Sight Medical Products 在歐洲銷售其 Argus II 視網膜假體系統——他們的裝置首次商業植入於 10 月 29 日在義大利比薩進行 (pdf)。
Second Sight 的技術從根本上有所不同,它將微型攝像頭(安裝在患者佩戴的特殊眼鏡中)捕獲的影片影像轉換為一系列小的電脈衝,無線傳輸到植入在視網膜表面而不是視網膜下的電極陣列。這些脈衝旨在刺激視網膜的剩餘細胞,並在大腦中產生光模式的感知。諸如 Argus II 之類的視網膜上裝置(覆蓋在視網膜之上)會在將影像傳送到視網膜之前對其進行預處理。由於攝像頭不會建立正常視網膜輸出的精確模擬,因此患者需要時間來學習如何處理他們的大腦接收到的資訊。
雖然 Retina Implant 和 Second Sight 的技術都相對未經證實,但它們的潛力巨大。“作為一個不得不告訴家庭他們的孩子將失去所有視力,並且無法做任何他們夢想他或她能夠做的事情的人,我知道你邁出的每一步,從完全失明到能夠看到形狀,再到能夠數手指和閱讀文字,都會對一個人的生活產生不可思議的影響,”哈勒說,除了熟悉 Retina Implant 之外,她還有植入 Second Sight 視網膜假體裝置的經驗。
替代植入物
就測試而言,Retina Implant 和 Second Sight 的技術可能處於最前沿,但它們並不是唯一致力於治療甚至預防視網膜色素變性的人。
Optobionics 在伊利諾伊州格倫埃林正在開發的視網膜下植入物,與 Retina Associates 的工作最為相似。Optobionics 的 人工矽視網膜 (ASR) 微晶片 被設計為一種獨立的植入物,放置在視網膜後方,直接刺激視網膜的剩餘存活細胞。Optobionics 晶片沒有外部電源,而是一個微型光電二極體陣列,可將光能轉換為電訊號,從而刺激視網膜細胞。哈勒在 2004 年和 2005 年在巴爾的摩約翰·霍普金斯大學威爾默眼科研究所進行的一項研究中,植入了幾個 Optobionics 視網膜下晶片,當時她在那裡擔任外科醫生 (pdf)。然而,該公司的資金隨後耗盡。直到最近,Optobionics 的聯合創始人才能夠獲得 ASR 植入技術的權利。他們計劃以 Optobionics 的名義重組一家新公司。
位於羅德島州林肯的 Neurotech Pharmaceuticals, Inc. 正在開發一種不同型別的植入物。他們的眼內植入物由經過基因改造的人體細胞組成,這些細胞分泌一種神經生長因子,他們說這種因子能夠拯救和保護垂死的光感受器。該植入物不會取代視網膜組織,而是一種復甦受損視網膜細胞的方法。
在紐約市康奈爾大學的威爾康奈爾醫學院,神經科學家希拉·尼倫伯格正在領導一個專案,開發一種能夠再現正常視覺的人工視網膜。尼倫伯格的工作重點不是增加植入眼睛的電極數量以捕獲更多資訊並將訊號傳送到大腦,而是專注於人工訊號本身的質量,以提高其將衝動傳遞到大腦的能力。
哈勒說,需要一段時間才能看到哪種方法效果最佳,她補充說,“目前所有針對視網膜色素變性的治療方法都處於實驗階段,因此尚無法真正比較哪種方法有效,哪種方法無效。”
