Um pequeno chip sem fio colocado na parte de trás do olho, combinado com um par de óculos inteligentes avançados, restaurou parcialmente a visão de pessoas que sofrem de uma forma avançada de degeneração macular relacionada à idade. Em um estudo clínico liderado pela Stanford Medicine e colaboradores internacionais, 27 dos 32 participantes recuperaram a capacidade de ler dentro de um ano após receberem o implante.
Com a ajuda de recursos digitais, como zoom ajustável e contraste aprimorado, alguns participantes alcançaram uma nitidez visual comparável à visão de 20/42.
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 prostético ocular a restaurar visão utilizável para indivíduos com perda de visão que, de outra forma, seria 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, e 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, atuando como autor principal.
Como Funciona o Sistema PRIMA
O sistema é composto por duas partes principais: uma pequena câmera anexada a um par de óculos e um chip sem fio implantado na retina. A câmera captura informações visuais e as projeta por meio de luz infravermelha para o implante, que as converte em sinais elétricos. Esses sinais substituem os fotorreceptores danificados que normalmente detectam luz e enviam dados visuais para o cérebro.
O projeto PRIMA representa décadas de esforço científico, envolvendo numerosos protótipos, testes em animais e um teste inicial em humanos.
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 luz”, disse ele.
“O dispositivo que imaginamos em 2005 agora funciona notavelmente bem em pacientes.”
Substituindo Fotorreceptores Perdidos
Os participantes no último teste tinham um estágio avançado de degeneração macular relacionada à idade conhecido como atrofia geográfica, que destrói progressivamente a visão central. Esta condição afeta mais de 5 milhões de pessoas em todo o mundo e é a principal causa de cegueira irreversível entre idosos.
Na degeneração macular, as células fotorreceptoras sensíveis à luz na retina central deterioram-se, deixando apenas uma visão periférica limitada. No entanto, muitos dos neurônios retinianos que processam informações visuais permanecem intactos, e o PRIMA capitaliza essas estruturas sobreviventes.
O implante, medindo apenas 2 por 2 milímetros, é colocado na área da retina onde os fotorreceptores foram perdidos. Diferentemente dos fotorreceptores naturais que respondem à luz visível, o chip detecta luz infravermelha emitida pelos óculos.
“A projeção é feita por infravermelho porque queremos garantir que seja invisível para os fotorreceptores restantes fora do implante”, disse Palanker.
Combinando Visão Natural e Artificial
Esse design permite que os pacientes utilizem simultaneamente sua visão periférica natural e a nova visão prostética central, melhorando sua capacidade de se orientar e se locomover.
“O fato de poderem ver simultaneamente a visão prostética e a periférica é importante porque podem fundir e usar a visão ao máximo”, afirmou Palanker.
Como o implante é fotovoltaico — dependendo exclusivamente da luz para gerar corrente elétrica — ele funciona sem fio e pode ser colocado com segurança sob a retina. Versões anteriores dos dispositivos oculares artificiais exigiam fontes de energia externas e cabos que se estendiam para fora do olho.
Lendo Novamente
O novo teste incluiu 38 pacientes com mais de 60 anos que tinham atrofia geográfica devido à degeneração macular relacionada à idade e pior do que 20/320 de visão 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 experimentaram uma melhoria na acuidade visual ao longo de meses de treinamento.
“Pode levar vários meses de treinamento para alcançar o desempenho máximo – o que é similar ao que os implantes cocleares requerem para dominar a audição prostética”, disse Palanker.
Dentre os 32 pacientes que completaram o teste 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 adicionais em um gráfico ocular padrão. Em média, a acuidade visual dos participantes melhorou em 5 linhas; um melhorou em 12 linhas.
Os participantes usaram a prótese em suas vidas diárias para ler livros, rótulos de alimentos e sinais de metrô. Os óculos permitiram ajustar o contraste e o brilho e ampliar até 12 vezes. Dois terços relataram satisfação média a alta com o dispositivo.
Dezenove participantes experimentaram efeitos colaterais, incluindo hipertensão ocular (alta pressão no olho), lágrimas na retina periférica e hemorragia subretiniana (sangue coletado sob a retina). Nenhum foi fatal, e quase todos se resolveram em dois meses.
Visões Futuras
No momento, o dispositivo PRIMA fornece apenas visão em preto e branco, sem tons intermediários, mas Palanker está desenvolvendo um software que em breve possibilitará uma gama completa de tons de cinza.
“O número um na lista de desejos dos pacientes é ler, mas o número dois, muito perto atrás, é o reconhecimento facial”, disse ele. “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 cegueira causados pela perda de fotorreceptores.
“Esta é a primeira versão do chip, e a resolução é relativamente baixa”, disse ele. “A próxima geração do chip, com pixels menores, terá melhor resolução e será emparelhada com óculos de aparência mais elegante.”
Um chip com pixels de 20 micrômetros poderia proporcionar a um paciente visão de 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 Acadêmico de Ludwigshafen; Universidade de Roma Tor Vergata; Centro Médico Schleswig-Holstein, Universidade de Lübeck; L’Hôpital Universitaire de la Croix-Rousse e Université Claude Bernard Lyon 1; Azienda Ospedaliera San Giovanni Addolorata; Centro 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 de Tübingen; Centro Médico Universitário de Münster; Hospital Universitário de Bordeaux; Hôpital National des 15-20; Erasmus University Medical Center; Universidade de Ulm; Science Corp.; Universidade da Califórnia, São 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.
