Thiết bị nhân tạo cấy vào mắt đem lại ánh sáng cho các chú chuột dự định sẽ được thử nghiệm trên người vào cuối năm nay.
Thiết bị này chuyển đổi ánh sáng thành một tín hiệu điện kích thích các nơ-ron võng mạc, có thể mang lại hi vọng cho hàng triệu người bị thoái hóa võng mạc - bao gồm cả Viêm võng mạc sắc tố (Retinitis pigmentosa - là một bệnh thoái hóa võng mạc có tính di truyền, gây suy giảm thị lực nghiêm trọng và mù lòa).
Võng mạc nằm phía sau mắt, được tạo thành từ hàng triệu những tế bào thụ cảm quang nhạy ánh sáng. Nhưng đột biến ở bất kỳ một trong 240 gene đều có thể dẫn đến thoái hóa võng mạc - khiến các tế bào nhận sáng chết đi ngay cả khi các tế bào thần kinh võng mạc xung quanh chúng không bị ảnh hưởng.
Các nhà khoa học cho rằng thiết bị cấy ghép này có thể là một bước ngoặt trong việc điều trị các bệnh võng mạc - (Ảnh: Cloudfront).
Vì các dây thần kinh võng mạc vẫn còn nguyên vẹn chức năng, các nghiên cứu trước đây từng xem xét điều trị bệnh võng mạc bằng các thiết bị mắt sinh học tạo kích thích nơ-ron với ánh sáng. Còn một số nhà khoa học khác thì nghiên cứu cách chỉnh sửa gene CRISPR để chữa các đột biến gây ra mù lòa.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ Italia đã phát triển một phương pháp tiếp cận mới. Họ tạo ra bộ phận giả cấy vào mắt để thay thế võng mạc bị tổn thương. Nó được làm từ một lớp polyme dẫn điện mỏng và phủ một chất polyme bán dẫn.
Polyme bán dẫn hoạt động như một vật liệu quang điện, hấp thụ các photon khi ánh sáng đi vào thủy tinh thể của mắt. Rồi điện sẽ kích thích các nơ-ron võng mạc và làm đầy chỗ trống tạo ra do các tế bào nhận sáng bị hỏng ở các con chuột (chuột hỏng võng mạc được gọi là chuột Royal College of Surgeons - RCS).
Để kiểm tra thiết bị, các nhà nghiên cứu đã cấy ghép võng mạc nhân tạo vào mắt chuột bị bệnh. Sau 30 ngày, họ kiểm tra độ nhạy cảm của chúng với ánh sáng, so sánh kết quả với những con chuột khỏe mạnh và những chuột RCS không được điều trị.
Theo đó, ở cường độ thấp 1 lux - sáng hơn ánh sáng đêm trăng tròn - những con chuột được điều trị không có biểu hiện khá hơn những con chuột RCS không được điều trị. Nhưng khi ánh sáng tăng lên khoảng 4-5 lux - tương tự khi trời chạng vạng - thì phản ứng của chuột đã được điều trị tương đương với những con chuột khỏe mạnh khác.
Khoảng 6 và 10 tháng sau khi phẫu thuật, võng mạc cấy ghép này vẫn còn hiệu quả mặc dù tất cả chuột trong các thử nghiệm (bao gồm cả những con chuột đã được điều trị, các con khỏe mạnh và RCS) đều bị suy giảm thị lực do đã già hơn.
Nếu thử nghiệm thành công ở người, võng mạc nhân tạo này có khả năng được đưa vào sử dụng để đem lại ánh sáng cho nhiều bệnh nhân mất thị lực do các bệnh về võng mạc - (Ảnh: Pixabay).
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp rọi hình cắt lớp qua phát xạ positron (PET) để theo dõi hoạt động của não chuột trong các bài kiểm tra nhạy cảm ánh sáng, các nhà nghiên cứu đã thấy sự gia tăng hoạt động của vùng thị giác trên vỏ não khi xử lý thông tin thị giác của các con được điều trị.
Dựa trên kết quả, nhóm kết luận rằng thiết bị cấy ghép này trực tiếp kích hoạt các "nơ-ron thần kinh trong võng mạc thoái hóa", nhưng cần phải nghiên cứu thêm để giải thích chính xác các kích thích hoạt động trên phương diện sinh học như thế nào.
"Nguyên tắc chi tiết về hoạt động của bộ phận nhân tạo này là chưa chắc chắn", các nhà khoa học giải thích trong bài báo đăng trên Nature Materials.
Mặc dù không có gì đảm bảo rằng các kết quả thu được ở chuột sẽ thành công ở người nhưng một trong những nhà nghiên cứu, bác sĩ nhãn khoa Grazia Pertile của Tổ chức Sacred Heart Don Calabria ở Negrar, Italy cho biết: "Chúng tôi hi vọng những kết quả tuyệt vời thu được từ các mẫu động vật sẽ lặp lại ở người. Chúng tôi dự định tiến hành các thử nghiệm đầu tiên trên người vào nửa cuối năm nay và sẽ có được kết quả sơ bộ trong năm 2018. Thiết bị cấy ghép này có thể là một bước ngoặt trong việc điều trị các bệnh võng mạc".