Un nouveau traitement non chirurgical peut aider à restaurer la perte de vision. Avec des ondes ultrasonores ?

Et il pourrait éventuellement être intégré dans une lentille de contact portable.

L’utilisation des ultrasons dans le domaine médical s’étend de plus en plus chaque jour. On vient d’apprendre qu’ils ont été utilisés pour traiter le diabète de type 2 et réveiller des patients dans le coma.

Et maintenant, une équipe de recherche de l’Université de Californie du Sud (USC) met au point un nouveau modèle de traitement capable de stimuler les neurones de la rétine grâce aux ondes ultrasonores.

Avec l’augmentation du nombre de personnes âgées dans le monde, les experts s’attendent à un “tsunami d’argent” et, dans ce contexte, il n’est pas surprenant que le nombre de personnes souffrant de déficience visuelle soit également appelé à augmenter.

On s’attend à ce qu’un grand nombre de ces cas soient atteints de maladies dégénératives de la rétine, c’est-à-dire de la dégénérescence progressive des récepteurs photosensibles de la rétine. Il n’existe pas encore de traitement non invasif pour cette maladie. Par conséquent, de nouvelles technologies capables de restaurer la perte de vision sont encore nécessaires.

Le traitement actuel employé par les ophtalmologistes est une chirurgie invasive qui nécessite l’implantation de dispositifs d’électrodes à l’intérieur de l’œil. Cette nouvelle approche pourrait donc être la solution non chirurgicale dont nous avons besoin pour faciliter le traitement de la perte de vision.

“Pour l’instant, nous menons des études sur des animaux en essayant d’utiliser la stimulation par ultrasons pour remplacer la stimulation électrique”, a déclaré Qifa Zhou, professeur d’ingénierie biomédicale et d’ophtalmologie à l’USC. Il est également Zhou dirige l’étude avec Mark S. Humayun, l’un des inventeurs d’Argus II, la première rétine artificielle au monde.

Stimuler la rétine

Le traitement sera assuré par un dispositif à ultrasons portable qui stimulera la rétine en appliquant des pressions mécaniques sur l’œil. Ainsi, les neurones seront activés et enverront des signaux au cerveau.

“Les neurones présents dans la rétine de l’œil possèdent des canaux mécanosensibles qui répondent à une stimulation mécanique”, explique Gengxi Lu, qui est doctorant dans le laboratoire de Zhou. “Ces neurones sont activés lorsque nous utilisons des ultrasons pour générer une pression mécanique.”

Pour le processus de test de l’approche, les chercheurs ont utilisé un rat aveugle et ont utilisé des ondes ultrasonores à haute fréquence pour stimuler ses yeux. Ils ont projeté des motifs sur une région spécifique de l’œil, mais comme le rat est incapable d’informer les scientifiques de ce qu’il voit, l’équipe a mesuré l’activité du cortex visuel du rat via un réseau d’électrodes. Au final, il s’est avéré que le rat percevait les visualisations qui étaient projetées dans l’œil.

La prochaine étape consiste à tester la méthode sur des primates non humains, puis à adapter les ondes ultrasonores à une lentille de contact portable. “Pour l’instant, nous utilisons un transducteur placé devant le globe oculaire du rat pour envoyer les signaux ultrasonores à la rétine, mais notre objectif final est de créer un transducteur de lentille sans fil”, a déclaré le Dr Zhou.

L’étude a été publiée dans la revue BME Fronters.

Résumé :

Objectif. La dégénérescence rétinienne impliquant une détérioration progressive et une perte de fonction des photorécepteurs est une cause majeure de perte de vision permanente dans le monde. Les stratégies de traitement de ces maladies incurables comprennent des prothèses rétiniennes par stimulation électrique des neurones rétiniens survivants au moyen de dispositifs implantés dans l’œil, la thérapie optogénétique et la thérapie sonogénétique. Les défis actuels de ces stratégies incluent une manière invasive, des chirurgies d’implantation complexes et une thérapie génique risquée. Méthodes et résultats. Nous montrons ici que la stimulation directe par ultrasons de la rétine peut évoquer l’activité des neurones des centres visuels, y compris le colliculus supérieur et le cortex visuel primaire (V1), chez des rats aveugles à la vue normale ou atteints de dégénérescence rétinienne in vivo. Les activités neuronales induites par le transducteur ultrasonore personnalisé à focalisation sphérique de 3,1 MHz ont montré à la fois une bonne résolution spatiale de 250 μm et une résolution temporelle de 5 Hz dans les centres visuels des rats. Un transducteur hélicoïdal personnalisé supplémentaire de 4,4 MHz a ensuite été mis en œuvre pour générer un modèle de stimulation statique de formes de lettres. Conclusion. Nos résultats démontrent que la stimulation ultrasonore de la rétine in vivo est une approche sûre et efficace avec une haute résolution spatio-temporelle, indiquant un avenir prometteur de la stimulation ultrasonore en tant que prothèse visuelle nouvelle et non invasive pour des applications translationnelles chez les patients aveugles.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche