tutkijat ovat kehittäneet verkkokalvoimplantin, joka voi palauttaa näkökyvyn rotilla, ja aikovat kokeilla toimenpidettä ihmisillä myöhemmin tänä vuonna.

implantti, joka muuttaa valon verkkokalvon hermosoluja stimuloivaksi sähköiseksi signaaliksi, voisi antaa toivoa miljoonille, jotka kokevat verkkokalvon rappeutumista – mukaan lukien retinitis pigmentosa – jossa silmän fotoreseptorisolut alkavat hajota ja johtavat sokeuteen.

verkkokalvo sijaitsee silmän takaosassa, ja se koostuu miljoonista näistä valoherkistä fotoreseptoreista. Mutta mutaatiot missä tahansa 240 tunnistetusta geenistä voivat johtaa verkkokalvorappeumaan, jossa nämä fotoreseptorisolut kuolevat pois, vaikka verkkokalvon neuronit niiden ympärillä eivät muutu.

koska verkkokalvon hermot pysyvät ehjinä ja toimivina, aiemmassa tutkimuksessa on tarkasteltu retinitis pigmentosan hoitamista bionisilla silmälaitteilla, jotka stimuloivat neuroneja valoilla, kun taas muut tutkijat ovat tutkineet CRISPR-geenimuokkauksella sokeutta aiheuttavien mutaatioiden korjaamista.

nyt Italian Teknillisen korkeakoulun johtama ryhmä on kehittänyt uuden lähestymistavan, jossa silmään on istutettu proteesi, joka toimii vaurioituneen verkkokalvon korvaajana.

implantti on valmistettu ohuesta johtavasta polymeerikerroksesta, joka asetetaan silkkipohjaiselle alustalle ja peitetään puolijohdepolymeerillä.

puolijohteinen polymeeri toimii aurinkosähkömateriaalina absorboiden fotoneja valon saapuessa silmän linssiin. Tällöin sähkö stimuloi verkkokalvon hermosoluja ja täyttää silmän luonnollisten mutta vaurioituneiden fotoreseptorien jättämän aukon.

testatakseen laitetta tutkijat istuttivat keinotekoisen verkkokalvon niiden rottien silmiin, jotka on kasvatettu kehittämään jyrsijämalli verkkokalvorappeumasta, niin sanottuja Royal College of Surgeons (RCS) – rottia.

kun rotat olivat parantuneet leikkauksesta 30 päivää myöhemmin, tutkijat testasivat, kuinka herkkiä ne olivat valolle – jota kutsuttiin pupillirefleksiksi – verrattuna terveisiin rotiin ja hoitamattomiin RCS-rotiin.

pienellä intensiteetillä 1 luksia – hieman kirkkaampi kuin täysikuun valo – hoidetut rotat eivät reagoineet paljon paremmin kuin hoitamattomat RCS-rotat.

mutta kun valo lisääntyi noin 4-5 luksia – suunnilleen saman verran kuin tumma hämärä taivas – hoidettujen rottien pupillivastetta ei juurikaan voinut erottaa terveistä eläimistä.

kun rotat testattiin uudelleen kuuden ja 10 kuukauden kuluttua leikkauksesta, implantti oli edelleen tehokas rotilla – vaikka kaikki kokeisiin osallistuneet rotat (mukaan lukien hoidetut rotat, terveet eläimet ja RCS-kontrollit) olivat kärsineet lievästä näköhäiriöstä, joka johtui vanhemmuudesta.

käyttämällä positroniemissiotomografiaa (PET) rottien aivotoiminnan seurannassa valoherkkyystestien aikana tutkijat havaitsivat näöntietoa prosessoivan primaarisen näköaivokuoren aktiivisuuden lisääntyneen.

tulosten perusteella työryhmä päättelee, että implantti aktivoi suoraan ”degeneroituneessa verkkokalvossa olevia hermopiirien jäännöksiä”, mutta lisätutkimuksia tarvitaan, jotta voidaan selittää tarkasti, miten stimulaatio toimii biologisella tasolla.

”hän tarkensi proteesin toimintaperiaatetta edelleen epävarmaksi”, he selittävät paperissaan.

vaikka ei ole takeita siitä, että rotilla nähdyt tulokset kääntyisivät ihmisille, tiimi on toiveikas sen suhteen – ja asioiden äänistä päätellen, ei kestä kauan ennen kuin asia selviää.

”toivomme toistavamme ihmisillä eläinmalleilla saatuja erinomaisia tuloksia”, sanoo yksi tutkijoista, silmälääkäri Grazia Pertile Sacred Heart Don Calabriasta Negrarista Italiasta.

”aiomme tehdä ensimmäiset ihmiskokeet tämän vuoden jälkipuoliskolla ja kerätä alustavia tuloksia vuoden 2018 aikana. Tämä voisi olla käännekohta äärimmäisen heikentävien verkkokalvosairauksien hoidossa.”

havainnot on raportoitu Nature Materials-lehdessä.