Liides on kahe ruutmillimeetri suurune ja 30 mikromeetri paksune ning see siiratakse inimese võrkkesta alla. Seal asendab liides haiguse tõttu hukkunud valgustundlikke rakke, vahendab Nature News.

Töörühm värbas uue seadme proovile panemiseks kliinilisse uuringusse 38 inimest, kellel oli kaugele arenenud AMD ja tugevalt kahjustunud võrkkestad. Aasta peale liidese siirdamist oli 80 protsendil katseisikutest läinud nägemine oluliselt paremaks. Uuringu juhtivautori ja Bonni Ülikooli oftalmoloogi Frank Holzi sõnul suutsid patsiendid nüüd lugeda tähti ja sõnu ning tulid toime argitegevustega.

Kuigi implantaadi siirdamise käigus tuli ette küll väikesi tagasilööke, pidas katse ohutust hinnanud kolleegium seadmest tulenevat kasu sellega seotud ohtudest suuremaks. PRIMA-nimelise liidese lõi San Franciscos tegutsevale neurotehnoloogia ettevõttele Science Corporation. Juunis taotles ettevõte sertifikaati, et müüa PRIMA-t Euroopa turul.

Viie miljoni inimese mure

Vananedes muutub osal inimestest nägemine uduseks ja tekib kollatähni kärbumine ehk AMD. AMD on vanemate inimeste seas ka kõige sagedasem ravimatu nägemiskaotuse vorm. Haigus jaguneb kuivaks ja märjaks AMD-ks. Uues teadustöös keskendusid autorid kuiva AMD-ga inimestele: üle maailma esineb seda kaugele arenenud kujul umbes viiel miljonil inimesel.

Kuiva AMD korral hukkuvad inimese vananedes tema võrkkesta valgustundlikud rakud. Need kaotanud inimene näeb küll vaatevälja üla-, ala-  ja külgosa endiselt hästi, aga keskele pilku teravustada ei saa. Frank Holzi sõnul ei suuda patsiendid sel juhul nägusid ära tunda, lugeda, autot juhtida ega isegi telerit vaadata.

Täpsemalt hukkuvad AMD-ga inimesel võrkkestas valgustundlikud rakud ehk kolvikesed ja kepikesed. Nende töö on muuta valgus elektrokeemilisteks signaalideks, mida edastada siis teistele võrkkesta närvirakkudele. Viimased saadavad nendeni jõudnud info omakorda nägemismeele kaudu saadud teavet töötlevatesse ajupiirkondadesse.

Kuna AMD korral ei kao võrkkesta närvirakud kuhugi, oletasid teadlased, et nägemisvõime taastamiseks võiks sobida valgustundlik liides. See jäädvustaks seda tabanud footonite ehk valgusosakeste mustri ja stimuleeriks siis selle mustri alusel võrkkesta elektriliselt.

Aastaga tuli vahe sisse

Erinevalt varasematest võrkkestaseadmetest töötab PRIMA juhtmeteta. Ühtlasi on seade galvaaniline, mis tähendab, et see ei registreeri pelgalt valgusosakesi, vaid ammutab neist ka oma elektrilise väljundi loomiseks energiat.

PRIMA kasutamiseks peab inimene kandma spetsiaalseid prille. Nende sees on kaamera, mis jäädvustab pilti ja muundab selle liidesele arusaadavaks infrapunavalguse mustriks. Süsteem võimaldab kasutajatel huvipakkuvatele objektidele sisse ja välja suumida ning muuda pildi kontrasti ja heledust. Holz nentis, et parima tulemuse saamiseks tuleb kaadervärgi kasutamist kuude kaupa pidevalt harjutada. 

Uues uuringus siirati PRIMA 38 patsiendile viie Euroopa riigi 17 haiglast. Neist 32 uuritavaga tegi töörühm aasta peale operatsiooni nägemiskatseid. Kokku 26 uuritaval paranes oli nägemine oluliselt. Keskmiselt tähendas see, et patsiendid suutsid nüüd näha standardses tähtede ja numbritega silmatestis varasemaga võrreldes kahe rea võrra madalamale. 

Suures plaanis jõudis enamik patsiente PRIMA-ga saavutatava suurima nägemisteravuse ligidale. Uuringu lõpuks kasutas enamik neist PRIMA-t kodus, et lugeda tähti, sõnu ja numbreid. Nägemistesti läbinud uuritavatest ütles 22 inimest, et on implantaadiga keskmiselt või väga rahul.

Aeglane lugemine

Uuritavad pidid täitma ka küsimustiku oma igapäevase elukvaliteedi kohta. Seal nende vastustest mingit märkimisväärset paranemist välja ei tulnud. 

Üks anonüümseks jääda soovinud võrkkesta kärbumise uurija väljendas Nature'iga rääkides muret, et testi tulemused võisid olla moonutatud. Pidev visuaalne treening ja põneva meditsiiniseadme saamisest tingitud motivatsioon võisid kannustada inimesi saavutama keskmisest paremaid tulemusi.

Tulemused oleksid olnud anonüümse allika sõnul vettpidavamad, kui liidesest saadud kasu oleks näidatud võrdlevalt juhuslikustatud kontrollühma tulemustega. See eeldanuks, et kontrollrühm saab samuti spetsiaalsed prillid ja treenib silmi sama protokolli järgi, aga liidest ennast neile ei siirata.

Frank Holz tõdeb ka ise, et praegusel süsteemil on omad puudujäägid. Uus liides on tema sõnul alles pika arendusssuuna esimene verstapost ja loodab, et järgmised implantaadid on tulevikus tõhusamad.

Teise murekohana ei suuda praegune liides saavutada kuigi suurt maksimaalset teravust. PRIMA süsteem koosneb üksnes 381 pikslist, kus iga piksel on 100 ruutmikromeetri suurune. Holz möönab, et liidese kasutajad ei loe teksti kiirelt ega soravalt. Samuti ei näeliidese kasutajad värve. Holzi sõnul on implantaadi algselt loonud Stanfordi Ükikooli füüsikul Daniel Palinkeril aga juba mõtteid, kuidas liidese pilt tulevikus värviliseks muuta.

Seekord katsetati seadet kollatähni kärbumisega inimeste seas. Samas võiks PRIMA edaspidi aidata ka teiste haiguste patsiente, kellel valgustundlikud rakud haiguse mõjul surevad, aga ülejäänud võrkkestaneuronid jäävad terveks.

Võrkkesta rakkude suremise vastu ei püüa teadlased võidelda üksnes silmaliideste abil. Osa teadlasrühmi uurib näiteks võimalust kasutada tüvirakuteraapiat, mis taastaks valgustundlikud rakud. Kaalumisel on ka optogeneetiline teraapia, kus allesjäänud rakkudesse viiakse valgustundlikke valke. Samuti arendavad teadlased ajukoore nägemisega seotud ossa siiratavaid liideseid.

Teadustöö ilmus ajakirjas The New England Journal of Medicine.