Triển vọng mắt sinh học phục hồi thị lực cho người mù

Hơn 600.000 người ở Anh đã đánh mất thị lực vì thoái hóa tuổi tác, nhưng giờ đây đã có công nghệ tiên tiến này có thể phục hồi thị lực trở lại. 

Jane Reynolds đã ở độ tuổi ngoài 60 và bà phải chứng kiến sự ra đi đột ngột của những người thân. Nhưng trong lúc đau buồn ấy, bà nhận ra mình không thể khóc được. 

Bà kể lại rằng: “Chồng, chị dâu và cháu trai của tôi đều qua đời trong vòng một năm. Và tôi không thể khóc cho bất kỳ ai cả. Tôi đã đến gặp bác sĩ nhãn khoa của mình và ông ấy nói rằng tôi có những dấu hiệu sớm của bệnh thoái hóa hoàng điểm thể khô (dry macular degeneration).”

Trong 2 giai đoạn tiếp theo, thị lực của Reynolds bắt đầu giảm dần đến mức bà không còn có thể nhận ra khuôn mặt hay tiếp tục làm những việc yêu thích và tham gia hoạt động xã hội của mình. 

Bà tâm sự rằng bà rất thích làm vườn và vẽ tranh, nhưng vì thị lực kém nên giờ không thể tiếp tục.

Hơn 600.000 người ở Vương quốc Anh được cho là bị ảnh hưởng bởi các dạng khác nhau của bệnh thoái hóa hoàng điểm do tuổi tác (AMD), một căn bệnh gây mờ hoặc giảm thị lực ở trung tâm mắt. Bệnh này do sự mất dần các tế bào nhận ánh sáng (photoreceptor) trong võng mạc, một cấu trúc nhỏ xử lý trực tiếp các vật thể trong tầm nhìn của bạn.

Nguyên nhân và cách điều trị

Nguyên nhân chính xác của bệnh AMD vẫn là một điều bí ẩn, tuy nhiên, có một số yếu tố nguy cơ được biết đến như tiền sử gia đình, huyết áp cao, thừa cân và hút thuốc lá.

Các bác sĩ có thể ngăn ngừa một dạng AMD – được gọi là AMD thể ướt, nơi tổn thương điểm vàng được gây ra bởi các mạch máu bị rò rỉ trong mắt – bằng cách tiêm thường xuyên vào mắt với các loại thuốc ổn định mạch máu. Nhưng đối với AMD thể khô, không thể làm gì để ngăn chặn tình trạng xấu đi và ở Anh, nó vẫn là nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa. 

Reynolds được phát hiện mắc một dạng AMD khô đặc biệt nghiêm trọng, được gọi là thoái hóa địa lý (geographic atrophy)

Mahi Muqit, bác sĩ nhãn khoa tại Bệnh viện Mắt Moorfields ở London, giải thích rằng những bệnh nhân bị geographic atrophy giai đoạn cuối thường không thể đọc được văn bản in chữ lớn hoặc nhận diện khuôn mặt. Ông nói: “Hiện tại không có phương pháp điều trị nào và cần phải tìm ra cách nào đó để điều trị cho những người mắc bệnh này.”

Công nghệ tiên phong

Nhưng một công nghệ tiên phong mới hiện đang được thử nghiệm tại Moorfields và các bệnh viện khác trên khắp Pháp, Đức, Hà Lan và Ý, lần đầu tiên cung cấp một phương pháp mới để phục hồi một phần tình trạng mất thị lực này.

Kể từ những năm 1990, các chuyên gia về mắt đã cố gắng thiết kế các mô cấy có thể được phẫu thuật đưa vào trung tâm của võng mạc. Những mô cấy này mỏng hơn cả sợi tóc người, bao gồm các điện cực thu nhỏ để thay thế các tế bào cảm quang bị mất. Nhưng trong tất cả các giác quan của chúng ta, thị giác là một trong những giác quan phức tạp nhất để thử và tái tạo một cách nhân tạo, vì nó đòi hỏi phải lấy thông tin thị giác và chuyển đổi nó thành một dạng mà não bộ có thể hiểu được. 

Để tái tạo hệ thống này, các nhà khoa học đã tìm ra cách kết nối mô cấy này với một camera thu nhỏ trong kính của bệnh nhân. Máy ảnh biến hình ảnh trong tầm nhìn của bệnh nhân thành các xung điện nhỏ được truyền không dây đến các điện cực trong mô cấy. Những điện cực này sau đó sẽ kích thích các tế bào cảm quang còn lại, rồi truyền thông tin hình ảnh đến não.

Mắt sinh học (bionic eye), một phiên bản đầu tiên được phát triển vào đầu những năm 2000 bởi một công ty mang tên là Second Sight và được thử nghiệm trên những bệnh nhân mắc một bệnh di truyền hiếm gặp gọi là viêm võng mạc pigmentosa dẫn đến mù hoàn toàn. Tuy nhiên nó đi kèm với những hạn chế nghiêm trọng.

Những tiến bộ gần đây

Nhưng trong những năm gần đây, một công ty của Pháp có tên Pixium Vision đã tạo ra một phiên bản mới hơn của công nghệ này, hứa hẹn tầm nhìn rõ ràng hơn và hiện đang được thử nghiệm trên 38 bệnh nhân tại Moorfields và các bệnh viện quốc tế khác tham gia thử nghiệm. Reynold là một trong số đó. 

Phiên bản mắt sinh học của Pixium sử dụng mô cấy võng mạc chứa khoảng 400 điện cực, so với chỉ 60 điện cực trong thiết bị Second Sight ban đầu. Máy ảnh trong kính của bệnh nhân cũng được kết nối với một máy tính nhỏ gắn ở thắt lưng của họ, sử dụng thuật toán trí tuệ nhân tạo để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao hơn.

Sau khi thiết bị cấy ghép được lắp và bật, bệnh nhân sẽ được huấn luyện phục hồi chức năng trong vài tuần để giúp não của họ thích nghi với thiết bị. Ralf Hornig, giám đốc các vấn đề lâm sàng tại Pixium Vision giải thích: “Vỏ não thị giác của chúng ta, phần não diễn giải các tín hiệu từ võng mạc, khá lớn. Khu vực này sẽ không hoạt động nếu bạn mất tầm nhìn, vì vậy nó cần được kích hoạt lại. Do đó, khi bạn bật thiết bị cấy ghép, tất cả các bệnh nhân đều có một số nhận thức, nhưng họ phải học lại cách nhìn”.

Kết quả 

Thử nghiệm sẽ hoàn thành vào đầu năm 2024, nhưng một số dấu hiệu ban đầu cho thấy khá khả quan. Muqit cho biết: “Kết quả ban đầu đã chỉ ra rằng thiết bị có khả năng khôi phục thị lực để bệnh nhân mắc bệnh thoái hóa địa lý (geographic atrophy) có thể đọc lại được.”

Hiện tại đã một năm kể từ khi Reynolds được cấy ghép và thị lực của bà ấy đã được cải thiện, mặc dù bà ấy vẫn không thể thực hiện các công việc đòi hỏi tầm nhìn chính xác. Bà ấy nói: “Tôi đã được trị liệu để học lại cách nhìn các chữ cái, từ và số, sau đó là khuôn mặt, với mục tiêu nhìn thấy các chi tiết và xác định nét mặt. Bây giờ tôi có thể làm vườn trở lại và đọc những mẩu tin nhỏ, nhưng tôi không thể vẽ.”

Nếu thử nghiệm thành công, thì có khả năng những thiết bị đột phá này sẽ được NICE (Viện Y tế và Chăm sóc Quốc gia xuất sắc) đánh giá để sử dụng trong NHS vào khoảng năm 2024.

Cũng có thể những con mắt sinh học này sẽ càng mạnh mẽ hơn trong tương lai. Palanker đã và đang nghiên cứu các cách tạo ra một bộ phận cấy ghép võng mạc chứa hàng chục nghìn điện cực, đủ để khôi phục thị lực 20/20 hoặc bình thường. Ông cho biết: “Thiết kế mới nhất của chúng tôi sử dụng các điện cực nhỏ hơn năm lần so với các điện cực trong thử nghiệm Moorfields. Chúng tôi đã thử nghiệm điều này trên chuột và hiện đang làm việc để tối ưu hóa nó cho bệnh nhân. Trong một vài năm nữa, điều này cũng có thể sẵn sàng cho các thử nghiệm lâm sàng.”

Các chuyên gia về mắt vẫn đang nghiên cứu các cách ngăn chặn tổn thương này xảy ra ban đầu, bằng cách sử dụng tế bào gốc hoặc chỉnh sửa gen. Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn còn rất xa để có thể áp dụng thành các liệu pháp hiệu quả.

Muqit cho biết: “Để phục hồi tình trạng mất thị lực trong tương lai gần, cấy ghép võng mạc là lựa chọn thiết thực nhất.”

>>>Xem thêm: Tại sao tai nghe thực tế ảo (VR) của Apple có thể thành công trong khi các sản phẩm tương tự trước đây đã thất bại?