تراشه شبکیه چشم ، به میزان یک دانه برنج، تاییدیه اروپا را گرفت ، درمان نابینایی ناشی از دژنراسیون ماکولا؟
به گزارش شاتر عکاسی، چند روز پیش اخباری در دنیای پزشکی منتشر شد که شاید تا همین چند سال پیش بیشتر شبیه به داستان های علمی تخیلی به نظر می رسید. بیشتر ما وقتی صحبت از آسیب های عمیق چشمی و لایه شبکیه شبکیه چشم می گردد، تصور می کنیم که دیگر راهی برای بازگشت بینایی وجود ندارد و باید با تاریکی مطلق یا نابینایی تدریجی کنار آمد. اما مطابق تازه ترین خبرها، فناوری زیستی به نقطه ای رسیده که می تواند دوباره نور و توانایی خواندن را به دیدگان میلیون ها انسان بازگرداند. در این پست با هم می بینیم که چطور یک تراشه کوچک به مقدار یک دانه برنج، نور امیدی برای بیماران مبتلا به تباهی لکه زرد یا همان دژنراسیون ماکولا روشن نموده است.
در این مقاله قصد داریم با هم آنالیز کنیم که این فناوری نوظهور چگونه کار می نماید، چرا تاییدیه آن در اروپا اهمیت فراوانی دارد و این سیستم کوچک چطور توانسته مرزهای بینایی انسان را دوباره جابه جا کند. آیا واقعا می توان امید داشت که سالمندان مبتلا به نابینایی ناشی از سن، روزی بدون احتیاج به یاری دیگران کتاب و روزنامه بخوانند؟ با ما همراه باشید تا جزئیات این دستاورد بزرگ علمی را مرور کنیم.
???? لیست بخش های این نوشته (کلیک کنید)
- گامی تاریخی در درمان نابینایی سالمندان با ایمپلنت شبکیه
- مکانیسم عملکرد کاشت تراشه شبکیه و عینک مخصوص
- نتایج خیره نماینده بالینی و جلب توجه سرمایه گذاران حوزه سلامت
- پیشینه علمی و چالش های تاریخی در ساخت پروتزهای بینایی
- پیغامدهای اجتماعی و جایگاه بیمه های درمانی در دسترسی همگانی
- تفاوت فناوری تحریک الکتریکی شبکیه با روش های ژن درمانی چیست؟
- آیا مغز انسان می تواند تصاویر دریافتی از ایمپلنت را به درستی درک کند؟
گامی تاریخی در درمان نابینایی سالمندان با ایمپلنت شبکیه
بیماری دژنراسیون ماکولا (Macular Degeneration) یکی از اصلی ترین عوامل نابینایی و افت شدید بینایی در افراد بالای 60 سال است. تنها در آمریکا نزدیک به 20 میلیون نفر با این عارضه دست پنجه نرم می نمایند و پیش بینی می گردد که تعداد مبتلایان در سراسر دنیا تا سال های آینده به حدود 288 میلیون نفر برسد. این بیماری به تدریج بخش مرکزی شبکیه یعنی ماکولا را تخریب می نماید؛ همان بخشی که مسئول تماشا جزئیات، تشخیص چهره ها و خواندن متون است. تا پیش از این، پزشکی مدرن راه چاره قطعی و موثری برای بازگرداندن دید مرکزی در مراحل پیشرفته این بیماری نداشت و بیماران مجبور بودند به تدریج با استقلال شخصی خود خداحافظی نمایند.
اما حالا نهادهای تنظیم نماینده مقررات در اروپا مجوز عرضه تجاری یک ایمپلنت شبکیه تازه را صادر نموده اند که می تواند این مسیر تاریک را تغییر دهد. شرکت استارتاپی Science Corp که پشت این فناوری واقع شده است، هم زمان رایزنی های خود را با سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) آغاز نموده تا این محصول را به بازار ایالات متحده نیز وارد کند. این ایمپلنت که پریما (Prima) نام دارد، مجوز توزیع در 30 کشور اروپایی را دریافت نموده و آلمان نخستین کشوری خواهد بود که آن را در اختیار بیماران قرار می دهد. بنیان گذار این شرکت ادعا می نماید که آن ها پیروز شده اند چیزی شبیه به حلزون گوش را این بار برای سیستم بینایی انسان بسازند.
مکانیسم عملکرد کاشت تراشه شبکیه و عینک مخصوص
شدیدترین فرم این بیماری با نام آتروفی جغرافیایی (Geographical Atrophy) شناخته می گردد که در آن سلول های نورگیر شبکیه کاملا از بین می روند. بیش از یک میلیون نفر در ایالات متحده به علت ابتلا به این عارضه، به طور رسمی نابینا شناخته شده اند. تراشه پریما دقیقا برای یاری به همین گروه از بیماران طراحی شده است. مقدار این قطعه سخت افزاری بسیار کوچک و در حد یک دانه برنج است که طی یک عمل جراحی جزیی زیر شبکیه چشم قرار می گیرد. اما سیستم پریما تنها به این تراشه محدود نمی گردد و عملکرد آن کاملا وابسته به یک عینک ویژه است.
طرز کار این ابزار زیستی به این صورت است که دوربین تعبیه شده روی عینک، تصاویر محیط یا متون را ثبت نموده و آن ها را به صورت پرتوهای نور فرابنفش نزدیک به سرخ روی تراشه داخل چشم می تاباند. تراشه مینیاتوری که فوتودیوپترهای سلیکونی دارد، این نور غیرمرئی را دریافت نموده و آن را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می نماید. این سیگنال ها اعصاب سالم به جای مانده در پشت شبکیه را تحریک می نمایند و در نهایت پیغام دیداری به مغز منتقل می گردد. عینک مخصوص حتی قابلیت بزرگ نمایی زوم دارد تا بیمار بتواند حروف بسیار کوچک را هم تشخیص دهد.
نتایج خیره نماینده بالینی و جلب توجه سرمایه گذاران حوزه سلامت
کارایی این سیستم در یک آزمایش بالینی گسترده با حضور 38 بیمار در 5 کشور آنالیز شد. نتایج به دست آمده حیرت انگیز بود؛ حدود 84 درصد از شرکت نمایندگان توانستند بینایی مرکزی عملکردی خود را دوباره به دست آورند. این یعنی افرادی که توانایی خواندن کلمات، اعداد و حروف را از دست داده بودند، دوباره توانستند متون را بخوانند. در آزمون های بینایی سنجی استانداردی که شامل تابلوهای معروف سنجش چشم است، بیماران به طور میانگین بهبود 5 خطی را در خواندن حروف تجربه کردند که جهشی فوق العاده در درمان نابینایی محسوب می گردد.
همین پیروزیت های بالینی باعث شده تا این استارتاپ توجه فوق العاده سرمایه گذاران را به خود جلب کند. این شرکت از زمان تاسیس در سال 2021 توانسته نزدیک به 500 میلیون دلار سرمایه جذب کند که 230 میلیون دلار آن فقط در تازهترین مرحله سرمایه گذاری تامین شده است. تفاوت اصلی این شرکت با پروژه های مشابه دو دهه پیش که با ادعای چشم بیونیک آمدند و شکست خوردند، ارائه یک محصول کاملا کاربردی و آماده برای استفاده امروز است. آن ها پیش بینی می نمایند تا انتها سال جاری ده ها دستگاه و در صورت اخذ تاییدیه های لازم، سال آینده صدها دستگاه از این ایمپلنت را به بیماران پیوند بزنند.
پیشینه علمی و چالش های تاریخی در ساخت پروتزهای بینایی
کوشش برای بازگرداندن بینایی به افراد نابینا به وسیله تحریک الکتریکی اعصاب، تاریخچه ای طولانی و پر فراز و نشیب دارد. در اوایل دهه 2000 میلادی، رویاپردازی های زیادی درباره چشم بیونیک مطرح شد و سیستم هایی مثل آرگوس (Argus) وارد میدان شدند. اگرچه آن دستگاه ها گام اول به شمار می رفتند، اما رزولوشن و کیفیت تصویر بسیار پایینی داشتند و بیمار فقط می توانست سایه هایی مبهم یا لکه های نوری را ببیند. علاوه بر این، مقدار بزرگ قطعات و پیچیدگی های جراحی باعث شد که آن پروژه ها در نهایت از نظر تجاری با شکست روبرو شوند و شرکت های سازنده تعطیل شوند.
تفاوت اساسی تراشه های تازه مانند پریما در کوچک سازی بی نظیر و استفاده از فناوری های نوری پیشرفته است. دانشمندان دریافتند که به جای سیم کشی های پیچیده در چشم، می توان از پرتوهای نوری کم انرژی برای انتقال هم زمان داده و انرژی به تراشه استفاده کرد. این تغییر پارادایم علمی، راه را برای ساخت ایمپلنت های بی سیم بدون احتیاج به باتری داخلی هموار کرد. بدین ترتیب، علم پزشکی توانسته چالش ریزش سلولی در شبکیه را با یک میان بر مهندسی الکترونیک دور بزند.
پیغامدهای اجتماعی و جایگاه بیمه های درمانی در دسترسی همگانی
از دست دادن بینایی در سنین سالمندی فقط یک مشکل جسمی نیست، بلکه تبعات روانی و اجتماعی سنگینی به همراه دارد. سالمندانی که دید مرکزی خود را از دست می دهند، به تدریج توانایی انجام کارهای روزمره مانند خواندن برچسب داروها، تشخیص چهره عزیزان و حتی راه رفتن مستقل را از دست می دهند. این مسئله باعث انزوا، افسردگی شدید و وابستگی کامل به اطرافیان می گردد. بازگرداندن حتی بخشی از دید مرکزی می تواند استقلال فردی را به این افراد بازگرداند و کیفیت زندگی آن ها را به طور جذری تغییر دهد.
با این حال، چالش اصلی در حال حاضر مسئله قیمت و پوشش بیمه ای این فناوری پیشرفته است. از آن جا که بیشتر مبتلایان به آتروفی جغرافیایی افراد بالای 65 سال هستند، پیروزیت تجاری و همه گیری این ابزار وابسته به تصمیم سیستم های بیمه دولتی مانند مدیکر (Medicare) در آمریکا و سیستم های درمانی در اروپا است. اگر بیمه ها هزینه جراحی و تامین این تراشه را تقبل نمایند، میلیون ها نفر در سراسر دنیا می توانند از تاریکی مطلق نجات پیدا نمایند؛ در غیر این صورت، این دستاورد بزرگ تنها در منحصر به گروه های خاصی باقی خواهد ماند.
تفاوت فناوری تحریک الکتریکی شبکیه با روش های ژن درمانی چیست؟
یکی از پرسش های مهمی که برای پژوهشگران و بیماران مطرح می گردد این است که ابزارهای سخت افزاری مثل ایمپلنت شبکیه چه تفاوتی با روش های بیولوژیک مثل ژن درمانی یا سلول های بنیادی دارند؟ در پاسخ باید گفت که روش های ژن درمانی عمدتا زمانی کاربرد دارند که سلول های زیستی شبکیه هنوز به طور کامل نابود نشده باشند و بتوان با اصلاح کدهای ژنتیکی، روند بیماری را متوقف کرد. اما در مراحل پیشرفته بیماری که آتروفی اتفاق افتاده است، سلول های نورگیر چشم رسما مرده اند و نسجی برای ترمیم باقی نمانده است.
در چنین شرایطی، پزشکی زیستی با سخت افزارهای الکترونیکی جایگزین می گردد. تراشه کاشتنی نقش سلول های از دست رفته را ایفا می نماید و کار تبدیل نور به سیگنال را بر عهده می گیرد. بنابراین، ایمپلنت های چشمی راه چارههای رقیب برای ژن درمانی نیستند، بلکه مکمل آن ها برای مراحلی هستند که آسیب های ساختاری در چشم به نقطه بدون بازگشت رسیده اند و درمان های دارویی یا بیولوژیک دیگر پاسخی نمی دهند.
آیا مغز انسان می تواند تصاویر دریافتی از ایمپلنت را به درستی درک کند؟
موضوع دیگری که فکر دانشمندان را به خود مشغول نموده، توانایی قشر بینایی مغز در تحلیل داده های دریافتی از یک ابزار مصنوعی است. مغز انسان سال ها به دریافت سیگنال از میلیون ها سلول مخروطی و استوانه ای طبیعی عادت نموده است. وقتی یک تراشه الکترونیکی آغاز به ارسال سیگنال می نماید، الگوی پالس ها کاملا متفاوت از سیستم طبیعی بدن است. آیا مغز سالمندان می تواند خود را با این ورودی های تازه هماهنگ کند؟
پژوهش ها و آزمون های بالینی نشان داده اند که مغز انسان پلاستیسیته و انعطاف پذیری عصبی شگفت انگیزی دارد. بیماران پس از دریافت ایمپلنت، یک دوره تمرین و توان بخشی کوتاه را می گذرانند تا یاد بگیرند چگونه نقاط نوری ایجادشده به وسیله تراشه را به شکل حروف و کلمات تفسیر نمایند. در واقع، مغز به سرعت آموزش می بیند که سیگنال های مصنوعی را رمزگشایی نموده و تصویری واضح از متون بسازد.
جمع بندی نهایی
تایید تجاری ایمپلنت شبکیه پریما در اروپا نقطه عطفی در تاریخ مهندسی پزشکی و درمان نابینایی محسوب می گردد. این فناوری کوچک با تلفیق اپتیک، الکترونیک و پردازش تصویر توانسته روشی کاربردی برای بازگرداندن بینایی به مبتلایان به دژنراسیون ماکولا ارائه دهد. برخلاف رویابافی های گذشته، این دستاورد یک محصول واقعی است که آزمایش های بالینی پیروزیت آمیزی را پشت سر گذاشته و به زودی در دسترس بیماران قرار می گیرد. با ورود این ابزار به بازار و احتمال پوشش بیمه ای آن، میلیون ها سالمند در سراسر دنیا می توانند دوباره توانایی خواندن و استقلال فردی خود را به دست آورند و فصل تازهی در ارتقای کیفیت زندگی بشر آغاز گردد.
منبع
منبع: یک پزشک