Studies hebben aangetoond dat het "bionische oog" belooft te helpen bij het herstellen van het gezichtsvermogen van veel patiënten die lijden aan gedeeltelijke of volledige blindheid
De structuur van het menselijk oog is behoorlijk complex en hoe we kunnen zien is een ingewikkeld, opeenvolgend proces dat zich in minder dan een milliseconde afspeelt. Licht passeert eerst een beschermende laag van het oog, het hoornvlies, en komt vervolgens in de lens terecht. Deze verstelbare lens in ons oog buigt het licht en focust het op het netvlies – het weefselmembraan dat de achterkant van het oog bedekt. Miljoenen receptoren in het netvlies bevatten pigmentmoleculen die van vorm veranderen wanneer ze door licht worden geraakt. Dit activeert elektrische signalen die via de oogzenuw naar onze hersenen worden gestuurd . Zo nemen we waar wat we zien. Wanneer een van deze weefsels – hoornvlies en netvlies – of de oogzenuw niet goed functioneert, wordt ons zicht aangetast. Hoewel zichtproblemen kunnen worden gecorrigeerd door oogoperaties en het dragen van een bril met corrigerende glazen, leiden veel aandoeningen tot blindheid, die soms ongeneeslijk is.
Uitvinding van het "bionische oog"
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie lijden naar schatting 1.5 miljoen mensen wereldwijd aan retinitis pigmentosa (RP), een ongeneeslijke aandoening. Deze ziekte treft ongeveer 1 op de 4,000 mensen wereldwijd en veroorzaakt geleidelijk verlies van het gezichtsvermogen doordat lichtgevoelige cellen, fotoreceptoren genaamd, in het netvlies afbreken, wat uiteindelijk tot blindheid leidt. De implanteerbare visuele prothese, het zogenaamde " bionische oog " [officieel genaamd Argus® II Retinal Prosthesis System ("Argus II")], uitgevonden door professor Mark Humayun van de Universiteit van Zuid-Californië, herstelt het functionele zicht bij mensen die lijden aan volledige of gedeeltelijke blindheid 1,2 als gevolg van een erfelijke degeneratieve aandoening van het netvlies . De Argus II maakt beelden met een kleine videocamera die op een bril is gemonteerd, zet deze beelden om in elektrische pulsen en zendt deze pulsen vervolgens draadloos door naar elektroden die op het netvliesoppervlak zijn geïmplanteerd. Op deze manier worden de beschadigde netvliescellen omzeild en worden de levensvatbare netvliescellen bij blinde patiënten gestimuleerd, wat resulteert in de waarneming van lichtpatronen in de hersenen. De patiënt leert vervolgens deze visuele patronen te interpreteren, waardoor hij of zij een deel van het bruikbare zicht terugkrijgt. Het systeem wordt aangestuurd door software die kan worden geüpgraded voor betere prestaties naarmate de onderzoekers nieuwe algoritmes ontwikkelen.
Succes met menselijke deelnemers
In navolging van hun bevindingen heeft fabrikant en distributeur van het ‘ bionische oog ’, Second Sight Medical Products, Inc. (“Second Sight”) 3 , aangetoond dat de resultaten van een vijfjarige klinische proef met het retinale implantaat de effectiviteit, veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn bewijzen van dit apparaat bij het verbeteren van de visuele functie en de kwaliteit van leven van mensen die blind zijn geworden door retinitis pigmentosa. Hun studie, onder leiding van professor Lyndon da Cruz van het Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, omvatte 30 proefpersonen die in 10 centra in de Verenigde Staten en Europa een Argus II-implantaat kregen. Alle patiënten waren blind (d.w.z. met alleen lichtperceptie of slechter) als gevolg van RP of soortgelijke aandoeningen. De resultaten toonden de algehele veiligheid van Argus II aan door een verbeterde visuele functie bij de patiënten, en deze verbeteringen hielden vijf jaar aan. Patiënten rapporteerden dat ze na het gebruik van Argus II een hernieuwde verbinding met de buitenwereld, hun familie en vrienden ervoeren en een algehele, levensveranderende positieve verandering in hun welzijn ervoeren. Dit is een buitengewoon opmerkelijke studie en biedt veelbelovend nieuws voor patiënten die blind zijn geworden door retinitis pigmentosa.
Sociale aspecten van het wonderoog
De Argus II is het eerste en enige retinale implantaat dat door middel van gedegen onderzoek de veiligheid, betrouwbaarheid op lange termijn en voordelen heeft aangetoond, waardoor het goedkeuring heeft gekregen in de VS en Europa. Sinds eind 2016 zijn meer dan 200 patiënten met de Argus II behandeld voor hun blindheid. De geschatte kosten voor de Argus II bedragen ongeveer 16,000 dollar voor een periode van 25 jaar, uitgaande van de diagnose retinitis pigmentosa (RP). In een publiek gefinancierd zorgstelsel (zoals in veel ontwikkelde landen) zou het gemakkelijk toegankelijk moeten zijn voor patiënten. De kosten zouden ook vergoed kunnen worden door een zorgverzekering, vooral wanneer de aandoening zich geleidelijk ontwikkelt. De hoge kosten vormen mogelijk geen afschrikwekkende factor in vergelijking met de langdurige zorg die dergelijke patiënten nodig hebben. Echter, als we kijken naar de toegang tot deze technologie in lage- en middeninkomenslanden, lijken de mogelijkheden zeer beperkt vanwege de hoge kosten die gepaard gaan met een scenario van eigen betaling.
Toekomst van bionisch oog: de hersenverbinding
Na succesvolle tests op mensen, omvat Second Sight nu een haalbaarheidsstudie van de Argus II en hardware- en software-upgrades voor bestaande en toekomstige Argus II-patiënten. Ze richten zich op de ontwikkeling van een geavanceerde visuele prothese, de Orion™ I Visual Cortical Prosthesis 4 , bedoeld voor patiënten met vrijwel alle andere vormen van blindheid in één of beide ogen. Dit is een licht gemodificeerde versie van het bionische oog Argus II en bestaat uit een bril met een camera en een externe processor, maar maakt gebruik van 99 procent van de technologie van Argus II. In vergelijking met de Argus II is Orion I een neurostimulatiesysteem dat het oog omzeilt. In plaats daarvan worden elektroden op het oppervlak van de visuele cortex (het deel van de hersenen dat visuele informatie verwerkt) geplaatst. Door elektrische pulsen in dit gebied toe te dienen, kunnen de hersenen mogelijk lichtpatronen waarnemen. Dit draadloze apparaat werd onlangs geïmplanteerd in de visuele cortex van een 30-jarige vrouw en verschillende tests toonden aan dat ze lichtvlekken kon waarnemen zonder noemenswaardige bijwerkingen.
Orion I is momenteel (eind 2017) goedgekeurd voor klinische proeven en heeft van de FDA in de VS een voorwaardelijke goedkeuring gekregen voor testen op slechts vijf menselijke proefpersonen op twee locaties⁴ . Second Sight voert momenteel verder onderzoek uit naar het apparaat en beantwoordt bepaalde vragen voordat de eigenlijke proef van start gaat. Een belangrijk nadeel van Orion I is dat het een meer invasieve operatie vereist dan Argus II, omdat een klein deel van de menselijke schedel moet worden verwijderd om het hersengebied bloot te leggen waar de elektrodenreeks zal worden geplaatst. Dergelijke elektrische hersenimplantaten brengen risico's met zich mee op infecties of epileptische aanvallen, en het bedrijf is daarom alleen van plan om te testen op volledig blinde menselijke proefpersonen.
Door het oog te omzeilen, zou Orion I een uitkomst kunnen zijn voor andere vormen van blindheid die worden veroorzaakt door een beschadigde oogzenuw als gevolg van diverse oorzaken, waaronder glaucoom, kanker, diabetes, letsel of trauma. De technologie die Orion I wil gebruiken, vervangt in feite het oog en de oogzenuw volledig en geneest blindheid. Dit apparaat, dat nu in een versneld tempo wordt getest en goedgekeurd, wordt gezien als een baanbrekende oplossing voor mensen voor wie geen genezing of behandeling beschikbaar is – bijna zes miljoen mensen wereldwijd die blind zijn maar niet in aanmerking komen voor Argus II.
Second Sight schat dat wereldwijd ongeveer 400,000 patiënten met retinitis pigmentosa in aanmerking komen voor hun huidige apparaat, de Argus II. Ongeveer 6 miljoen mensen die blind zijn door andere oorzaken, zoals kanker , diabetes , glaucoom of trauma, zouden in theorie in plaats daarvan de Orion I kunnen gebruiken. Bovendien zou de Orion I mogelijk een beter zicht bieden dan de Argus II. Dit zijn slechts eerste stappen in het begrijpen van een dergelijk hersenimplantaat, omdat het medisch gezien een grotere uitdaging zal vormen dan een retina- implantaat. De visuele cortex van de hersenen is immers veel complexer dan die van het oog. Dit apparaat vereist een meer invasieve operatie via de hersenen, waardoor patiënten een groter risico lopen op infecties of epileptische aanvallen. Vanwege al deze aspecten zal de Orion I waarschijnlijk ook meer goedkeuringen van regelgevende instanties nodig hebben.
***
Bron (nen)
1. Allen C et al. 2015. Langetermijnresultaten van een epiretinale prothese om het zicht van blinden te herstellen. Ophthalmology. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L et al. 2016. Argus II Study Group. Vijfjarige veiligheids- en prestatieresultaten van de klinische studie met het Argus II retinale prothesesysteem. Ophthalmology. 123(10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [Geraadpleegd op 5 februari 2018].
4. Amerikaanse Nationale Bibliotheek voor Geneeskunde. 2017. Vroege haalbaarheidsstudie van het Orion visuele corticale prothesesysteem. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Geraadpleegd op 9 februari 2018].
***
