Um pequeno chip sem fio colocado na parte de trás do olho, em combinação com um par de óculos inteligentes avançados, restaurou parcialmente a visão de pessoas afetadas por uma forma avançada de degeneração macular relacionada à idade. Em um estudo clínico liderado pela Stanford Medicine e colaboradores internacionais, 27 dos 32 participantes conseguiram ler novamente dentro de um ano após receberem o implante.
Graças a recursos digitais como zoom ajustável e contraste aprimorado, alguns participantes alcançaram uma nitidez visual comparável a 20/42 de visão.
Os resultados do estudo foram publicados em 20 de outubro na New England Journal of Medicine.
Um Marco na Restauração da Visão Funcional
O implante, chamado PRIMA e desenvolvido na Stanford Medicine, é o primeiro dispositivo ocular prostético a restaurar uma visão utilizável para indivíduos com perda de visão irreversível. A tecnologia permite que os pacientes reconheçam formas e padrões, um nível de visão conhecido como visão de forma.
“Todas as tentativas anteriores de fornecer visão com dispositivos prostéticos resultaram basicamente em sensibilidade à luz, não em visão de forma”, disse Daniel Palanker, PhD, professor de oftalmologia e coautor sênior do artigo. “Nós somos os primeiros a fornecer visão de forma.”
A pesquisa foi co-liderada por José-Alain Sahel, MD, professor de oftalmologia na Universidade de Pittsburgh, com Frank Holz, MD, da Universidade de Bonn na Alemanha, como autor principal.
Como Funciona o Sistema PRIMA
O sistema consiste em duas partes principais: uma pequena câmera acoplada a um par de óculos e um chip sem fio implantado na retina. A câmera captura informações visuais e projeta-as por meio de luz infravermelha para o implante, que as converte em sinais elétricos. Esses sinais substituem os fotorreceptores danificados que normalmente detectam a luz e enviam dados visuais ao cérebro.
O projeto PRIMA representa décadas de esforço científico, envolvendo numerosos protótipos, testes em animais e um primeiro ensaio humano.
Palanker concebeu a ideia há duas décadas enquanto trabalhava com lasers oftálmicos para tratar distúrbios oculares. “Percebi que deveríamos usar o fato de que o olho é transparente e entregar informações por meio da luz”, comentou ele.
“O dispositivo que imaginamos em 2005 agora funciona notavelmente bem em pacientes.”
Substituindo Fotorreceptores Perdidos
Os participantes do ensaio mais recente estavam em um estágio avançado de degeneração macular relacionada à idade conhecido como atrofia geográfica, que destrói progressivamente a visão central. Essa condição afeta mais de 5 milhões de pessoas em todo o mundo e é a principal causa de cegueira irreversível entre os adultos mais velhos.
Na degeneração macular, as células fotorreceptoras sensíveis à luz na retina central se deterioram, deixando apenas uma visão periférica limitada. No entanto, muitos dos neurônios retinianos que processam as informações visuais permanecem intactos, e o PRIMA se aproveita dessas estruturas sobreviventes.
O implante, medindo apenas 2 por 2 milímetros, é colocado na área da retina onde os fotorreceptores foram perdidos. Ao contrário dos fotorreceptores naturais que respondem à luz visível, o chip detecta a luz infravermelha emitida pelos óculos.
“A projeção é feita por infravermelho porque queremos garantir que seja invisível para os fotorreceptores restantes fora do implante”, explicou Palanker.
Combinando Visão Natural e Artificial
Esse design permite que os pacientes utilizem tanto sua visão periférica natural quanto a nova visão central prostética simultaneamente, melhorando sua capacidade de se orientar e se mover.
“O fato de que eles veem simultaneamente a visão prostética e a periférica é importante porque podem mesclar e usar a visão ao máximo,” disse Palanker.
Uma vez que o implante é fotovoltaico — confiando exclusivamente na luz para gerar corrente elétrica — ele opera de forma sem fio e pode ser colocado com segurança sob a retina. Versões anteriores de dispositivos oculares artificiais exigiam fontes de energia externas e cabos que se estendiam para fora do olho.
Lendo Novamente
O novo ensaio incluiu 38 pacientes com mais de 60 anos que tinham atrofia geográfica devido à degeneração macular relacionada à idade e uma visão pior do que 20/320 em pelo menos um olho.
Quatro a cinco semanas após a implantação do chip em um olho, os pacientes começaram a usar os óculos. Embora alguns pacientes conseguissem distinguir padrões imediatamente, todos os pacientes tiveram melhora em sua acuidade visual ao longo de meses de treinamento.
“Pode levar vários meses de treinamento para alcançar o desempenho máximo — o que é semelhante ao que os implantes cocleares requerem para dominar a audição prostética,” comentou Palanker.
Dos 32 pacientes que completaram o ensaio de um ano, 27 conseguiram ler e 26 demonstraram uma melhoria clinicamente significativa na acuidade visual, definida como a capacidade de ler pelo menos duas linhas a mais em uma tabela padrão de visão. Em média, a acuidade visual dos participantes melhorou em 5 linhas; um deles melhorou em 12 linhas.
Os participantes usaram a prótese em suas vidas diárias para ler livros, rótulos de alimentos e placas de metrô. Os óculos permitiram que eles ajustassem contraste e brilho e ampliassem em até 12 vezes. Dois terços relataram satisfação média a alta com o dispositivo.
Dezenove participantes experimentaram efeitos colaterais, incluindo hipertensão ocular (pressão alta no olho), rasgos na retina periférica e hemorragia subretiniana (sangue se acumulando sob a retina). Nenhum foi ameaçador à vida, e quase todos se resolveram em duas meses.
Visões do Futuro
Por enquanto, o dispositivo PRIMA fornece apenas visão em preto e branco, sem tons intermediários, mas Palanker está desenvolvendo um software que em breve permitirá toda a gama de tons de cinza.
“O número um na lista de desejos dos pacientes é ler, mas o número dois, muito próximo atrás, é o reconhecimento facial,” afirmou. “E o reconhecimento facial requer tons de cinza.”
Ele também está projetando chips que oferecerão visão de maior resolução. A resolução é limitada pelo tamanho dos pixels no chip. Atualmente, os pixels têm 100 micrômetros de largura, com 378 pixels em cada chip. A nova versão, já testada em ratos, pode ter pixels tão pequenos quanto 20 micrômetros de largura, com 10.000 pixels em cada chip.
Palanker também deseja testar o dispositivo para outros tipos de cegueiras causadas pela perda de fotorreceptores.
“Esta é a primeira versão do chip, e a resolução é relativamente baixa,” afirmou. “A próxima geração do chip, com pixels menores, terá melhor resolução e estará emparelhada com óculos com aparência mais elegante.”
Um chip com pixels de 20 micrômetros poderia fornecer a um paciente uma visão 20/80, disse Palanker. “Mas com zoom eletrônico, eles poderiam chegar perto de 20/20.”
Pesquisadores da Universidade de Bonn, Alemanha; Hôpital Fondation A. de Rothschild, França; Moorfields Eye Hospital e University College London; Hospital Universitário de Ludwigshafen; Universidade de Roma Tor Vergata; Centro Médico Schleswig-Holstein, Universidade de Lübeck; Hôpital Universitaire de la Croix-Rousse e Université Claude Bernard Lyon 1; Azienda Ospedaliera San Giovanni Addolorata; Centre Monticelli Paradis e L’Université d’Aix-Marseille; Hospital Intercomunal de Créteil e Hospital Henri Mondor; Hospital Knappschaft Saar; Universidade de Nantes; Hospital Universitário de Oftalmologia Tübingen; Centro Médico da Universidade de Münster; Hospital Universitário de Bordeaux; Hôpital National des 15-20; Erasmus University Medical Center; Universidade de Ulm; Science Corp.; Universidade da Califórnia, San Francisco; Universidade de Washington; Universidade de Pittsburgh e Sorbonne Université contribuíram para o estudo.
O estudo foi apoiado por financiamento da Science Corp., do National Institute for Health and Care Research, do Moorfields Eye Hospital National Health Service Foundation Trust e do University College London Institute of Ophthalmology.
