שבב דק המושתל בעין ומשקפיים חכמים עם מצלמה מחזירים לעיוורים את מה שחשבו שאבד לנצח – היכולת לקרוא. במחקר רפואי חשוב שפורסם בכתב העת הרפואי החשוב The New England Journal of Medicine, מטופלים שאיבדו את הראייה המרכזית בשל ניוון מקולרי מתקדם הצליחו לזהות אותיות, לקרוא מילים ואפילו לפתור תשבצים. החוקרים מדברים על "קפיצה היסטורית" בטכנולוגיות ראייה מלאכותית, שפותחת דלת חדשה למיליוני אנשים שסובלים מעיוורון בגיל המבוגר.
השתל החדש, בשם PRIMA, הוא שבב פוטו-וולטאי זעיר בגודל של כ-2 על 2 מ"מ ובעובי של שערת אדם - קטן מספיק כדי להשתלב בשכבות העדינות של הרשתית מבלי לפגוע במבנה העין. הוא מושתל מתחת לרשתית במקום שבו תאי הראייה נהרסו, ותפקידו להמיר אותות אור לאותות חשמליים שמפעילים את תאי העצב שנותרו פעילים.
4 צפייה בגלריה
"קפיצה היסטורית" בטכנולוגיות ראייה מלאכותית: המשקפיים של חברת Science
(צילום מתוך ערוץ היוטיוב של חברת Science)
המערכת פועלת יחד עם משקפיים חכמים, שבהם מותקנת מצלמת וידאו זעירה. המצלמה קולטת את שדה הראייה של המטופל ומשדרת את התמונה לשתל באמצעות קרן אור אינפרה-אדום – סוג אור שאינו נראה לעין האנושית ואינו גורם נזק לרקמות. למעשה, השתל מתפקד כמעין "פאנל סולארי ביולוגי": הוא קולט את האותות, ממיר אותם לאנרגיה חשמלית זעירה, ומעביר אותה לתאי הרשתית שעדיין מתפקדים. משם האותות עוברים דרך עצב הראייה אל המוח, שמפרש אותם כתמונה.
התוצאה אינה ראייה טבעית במלואה, אלא ראייה מלאכותית חלקית - שחור-לבן, ברזולוציה מוגבלת - אך מספיק חדה כדי לאפשר זיהוי אותיות, קריאה של טקסטים פשוטים ואף זיהוי דמויות ומבנים בסביבה הקרובה. למטופלים מוצמד גם מעבד חיצוני קטן, שמאפשר להגדיל את התמונה ולחדד פרטים. המפתחים מציינים כי גרסאות מתקדמות צפויות לאפשר הבחנה גם בגווני אפור.
"טכנולוגיה פורצת דרך ומשנה חיים": השתל שמחזיר את הראייה. וידאו: חברת Science
ד"ר נורית מטלון, מנהלת יחידת הרשתית במרכז הרפואי כרמל מקבוצת כללית, מסבירה: "מדובר בעבודה ראשונית שנעשתה על קבוצה קטנה מאוד של מטופלים, ולכן זהו מחקר התחלתי ומוגבל. בשלב זה עדיין לא מדובר בפתרון שיכול לספק מענה ממשי או מיידי לחולים, אם כי ייתכן שבעתיד התחום יתפתח".
לדבריה, המחקר עוסק במחלת ניוון מקולרי על רקע גיל (Age-related Macular Degeneration - AMD), שהיא הסיבה השכיחה ביותר לעיוורון בעולם המערבי מגיל 55 ומעלה. באחת מתת-הצורות של המחלה, הנקראת אטרופיה גיאוגרפית (Geographic Atrophy), בוצע הניסוי הנוכחי.
תוצאות הניסוי: רוב המטופלים חזרו לקרוא
במחקר שנערך בקרב 38 מטופלים מחמש מדינות באירופה, כולם סובלים מאטרופיה גיאוגרפית - השלב המתקדם של ניוון מקולרי יבש - דווח על תוצאות יוצאות דופן.
אטרופיה גיאוגרפית היא מחלה ניוונית של הרשתית, שבה תאים באזור המרכזי של הראייה (המקולה) מתנוונים ומתים בהדרגה. עם הזמן, נוצרים כתמים כהים בשדה הראייה, ויכולת הקריאה, הזיהוי וההתמצאות נפגעת לחלוטין.
ד"ר נורית מטלוןצילום: פרטי"החולים באטרופיה גיאוגרפית סובלים מאיבוד בלתי הפיך של תאי ראייה", מסבירה ד"ר מטלון. "הם אינם עיוורים לחלוטין - נותרת להם ראייה היקפית מסוימת - אך הם מאבדים את הראייה המרכזית, ולכן אינם יכולים לקרוא, לזהות פנים או לבצע פעולות יום-יומיות הדורשות ראייה ממוקדת. המחלה היא תמיד דו-צדדית, אך לא תמיד סימטרית. כיום אין טיפול שמחזיר את התאים שאבדו. קיימות זריקות שיכולות להאט את קצב ההידרדרות, אך הן אינן עוצרות את המחלה ואינן משפרות את הראייה שכבר נפגעה".
במסגרת הניסוי, החוקרים בחנו האם השתל החדש יכול לשחזר באופן חלקי את הראייה המרכזית שנפגעה. המטופלים עברו ניתוח להשתלת השבב, ולאחר מכן הותאמו להם משקפי PRIMA והם החלו בתהליך למידה ממושך שנמשך חודשים, במהלכו למדו כיצד לפרש את האותות החזותיים החדשים שהמוח מקבל.
4 צפייה בגלריה
התוצאה אינה ראייה טבעית במלואה אך מספיק חדה כדי לאפשר זיהוי אותיות, קריאה של טקסטים פשוטים ואף זיהוי דמויות ומבנים
(צילום מתוך ערוץ היוטיוב של חברת Science)
מתוך 32 מטופלים שקיבלו את השתל, 27 הצליחו לקרוא שוב, ו-80% מהמטופלים הראו "שיפור ראייה קליני משמעותי" שנה לאחר ההשתלה. השתל פותח על ידי חברת הביוטכנולוגיה Science Corporation שמושבה בקליפורניה, ונוסה בין היתר בבית החולים מורפילדס בלונדון. ד"ר מהי מוקיט, המנתח שהוביל את הניסוי הבריטי, אמר ל-BBC כי מדובר ב"טכנולוגיה פורצת דרך ומשנה חיים": "זהו השתל הראשון שהוכח כמעניק למטופלים ראייה שימושית לחיי היום-יום, כמו קריאה וכתיבה".
"שינוי כללי המשחק"
אחת המשתתפות בניסוי היא שילה אירוויין, בת 70 מווילטשייר, אנגליה, שהוגדרה כעיוורת. היא סיפרה ל-BBC: "להצליח שוב לקרוא ולפתור תשבצים - זה מרגיש מעולם אחר לגמרי. זה יפהפה, נפלא. זה נותן לי הנאה עצומה".
אירוויין איבדה את ראייתה המרכזית לפני יותר מ-30 שנה, והיא מתארת את ראייתה הקודמת כ"שני עיגולים שחורים בכל עין". לאחר הניתוח, היא מסוגלת כיום לקרוא דואר, ספרים, תשבצים וסודוקו. עם זאת, היא מודה שהשימוש במכשיר דורש מאמץ: "אני מניחה כרית מתחת לסנטר כדי לייצב את המצלמה, שיכולה להתמקד רק בכמה אותיות בכל פעם", סיפרה. היא גם נאלצת לעבור לעיתים למצב הגדלה (תקריב) כדי להבדיל בין האותיות C ו-O. ובכל זאת, היא מתארת עד כמה היא שמחה. "לא חשבתי שאקרא שוב לעולם. זה מדהים. אני מאושרת".
4 צפייה בגלריה
לשם ההשוואה: גודל השבב ביחס למטבע של סנט. הנקודה הירוקה במרכז המטבע היא השבב המושתל מתחת לרשתית בעין
(צילום: מתוך אתר חברת Science)
ד"ר פרנק הולץ, ראש מחלקת העיניים בבית החולים האוניברסיטאי בון שבגרמניה והחוקר הראשי בניסוי האירופי, אמר ל-NBC News כי "זו הפעם הראשונה שטיפול כלשהו שיפר את תפקוד הראייה בקבוצה הזו של חולים". לדבריו, המחלה נחשבת חשוכה מאוד: "בחולים בשלב המאוחר של ניוון מקולרי, אין יכולת לקרוא, לנהוג, לצפות בטלוויזיה או לזהות פנים. לכן אלה תוצאות שמשנות את כללי המשחק".
המחקר דיווח על 26 תופעות לוואי חמורות בקרב 19 מטופלים, ביניהן עלייה בלחץ תוך-עיני ודימום סביב הרשתית, אך רובן נפתרו תוך חודשיים. ד"ר דמטריוס ואווס, מנהל תחום הרשתית בבית החולים Mass Eye and Ear בבוסטון, שלא היה מעורב במחקר, ציין ל-NBC כי השתל אינו נטול סיכון: "ההליך דורש להרים את הרשתית ממקומה כדי להחדיר את המכשיר, וזה עלול להחמיר את האטרופיה".
4 צפייה בגלריה
המערכת פועלת יחד עם משקפיים חכמים, שבהם מותקנת מצלמת וידאו זעירה
(צילום: מתוך אתר חברת Science)
השתל פותח על בסיס מחקריו של פרופ' דניאל פאלנקר מאוניברסיטת סטנפורד, בשיתוף חברת Science Corp. פרופ' פאלנקר מסר ל-NBC כי החברה עובדת על הגדלת מספר הפיקסלים בשבב מ-400 ל-10 אלף, ועל גרסאות תוכנה חדשות שיאפשרו למשתמשים לראות תמונות בגווני אפור ואף פנים אנושיות. לדבריו, גרסאות מתקדמות כבר נוסו בחיות, והדגם החדש מיועד לניסויים בבני אדם בשנים הקרובות.
"בעשור האחרון נעשו ניסיונות לפתח שתלים שונים שיחליפו את קולטני האור ברשתית", אומרת ד"ר מטלון. "השתל החדש מתבסס על טכנולוגיה מתקדמת, והיתרון שלו טמון באופן הביצוע שלו. עם זאת, הוא עדיין נמצא בשלבים מוקדמים מאוד. אף שהחוקרים מדווחים כי המטופלים הצליחו לזהות ולקרוא אותיות, מדובר בשיפור מוגבל בלבד. בנוסף, ההשתלה עצמה דורשת ניתוח רשתית מורכב, העלול להיות מלווה בסיבוכים".
המכשיר עדיין לא מאושר לשימוש מסחרי ואינו זמין מחוץ לניסויים קליניים. ד"ר מטלון מסכמת: "בשלב זה, מדובר במחקר ניסיוני ומוגבל מאוד, שעדיין רחוק מלהוות פתרון קליני רחב לחולי ניוון מקולרי".
