forskare har utvecklat ett retinalimplantat som kan återställa förlorad syn hos råttor och planerar att pröva proceduren hos människor senare i år.

implantatet, som omvandlar ljus till en elektrisk signal som stimulerar retinala neuroner, kan ge hopp till miljoner som upplever retinal degeneration – inklusive retinitis pigmentosa – där fotoreceptorceller i ögat börjar bryta ner, vilket leder till blindhet.

näthinnan ligger på baksidan av ögat och består av miljoner av dessa ljuskänsliga fotoreceptorer. Men mutationer i någon av de 240 identifierade generna kan leda till retinal degeneration, där dessa fotoreceptorceller dör av, även om retinala neuroner runt dem inte påverkas.

eftersom retinala nerver förblir intakta och funktionella har tidigare forskning tittat på behandling av retinitis pigmentosa med bioniska ögonanordningar som stimulerar neuronerna med ljus, medan andra forskare har undersökt med hjälp av CRISPR-genredigering för att reparera mutationerna som orsakar blindhet.

nu har ett team ledt av det italienska Tekniska institutet utvecklat ett nytt tillvägagångssätt, med en protes implanterad i ögat som fungerar som en fungerande ersättning för en skadad näthinna.

implantatet är tillverkat av ett tunt lager av ledande polymer, placerat på ett silkebaserat substrat och täckt med en halvledande polymer.

den halvledande polymeren fungerar som ett fotovoltaiskt material och absorberar fotoner när ljus kommer in i ögats lins. När detta händer stimulerar elektricitet retinala neuroner och fyller i gapet som lämnas av ögats naturliga men skadade fotoreceptorer.

för att testa enheten implanterade forskarna den artificiella näthinnan i ögonen på råttor som föddes för att utveckla en gnagarmodell av retinal degeneration – kallad Royal College of Surgeons (RCS) råttor.

efter att råttorna hade läkt från operationen 30 dagar senare testade forskarna hur känsliga de var för ljus – kallad pupillreflexen – jämfört med friska råttor och obehandlade RCS-råttor.

vid den låga intensiteten av 1 lux – lite ljusare än ljuset från en fullmåne – var de behandlade råttorna inte mycket mer mottagliga än obehandlade RCS-råttor.

men när ljuset ökade till cirka 4-5 lux – ungefär samma som en mörk skymningshimmel – var pupillresponsen hos behandlade råttor i stort sett oskiljbar från friska djur.

när de testade råttorna sex och 10 månader efter operationen var implantatet fortfarande effektivt hos råttorna – även om alla råttor i testerna (inklusive de behandlade råttorna, de friska djuren och RCS-kontrollerna) hade lidit mindre synnedgång på grund av att de var äldre.

med hjälp av positronemissionstomografi (PET) för att övervaka råttans hjärnaktivitet under ljuskänslighetstesterna såg forskarna en ökning av aktiviteten hos den primära visuella cortexen, som behandlar visuell information.

baserat på resultaten drar teamet slutsatsen att implantatet direkt aktiverar ”kvarvarande neuronala kretsar i degenererad näthinna”, men ytterligare forskning kommer att krävas för att förklara exakt hur stimuleringen fungerar på biologisk nivå.

”den detaljerade principen för protesens funktion är fortfarande osäker”, förklarar de i sitt papper.

även om det inte finns några garantier för att resultaten som ses hos råttor kommer att översättas till människor, är laget hoppfullt att det kommer – och från ljudet av saker kommer det inte att vara för länge tills vi får reda på det.

”vi hoppas kunna replikera hos människor de utmärkta resultaten som erhållits i djurmodeller”, säger en av forskarna, ögonläkaren Grazia Pertile från Sacred Heart Don Calabria i Negrar, Italien.

”vi planerar att genomföra de första mänskliga försöken under andra halvåret i år och samla preliminära resultat under 2018. Detta kan vara en vändpunkt i behandlingen av extremt försvagande retinala sjukdomar.”

resultaten rapporteras i Nature Materials.