Người mù lấy lại được thị lực nhờ cấy ghép võng mạc nhân tạo
Một thiết bị “mắt điện tử” đã giúp phục hồi thị lực cho người bị mù do thoái hóa điểm vàng tuổi già.
Các nhà khoa học đã sử dụng một thiết bị cấy ghép võng mạc để cải thiện thị lực cho hàng chục người bị mù chức năng vì bệnh thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD). Thiết bị này chỉ có kích thước 2 x 2 milimét, mỏng 30 micromet, được phẫu thuật đặt dưới lớp võng mạc để thay thế các tế bào cảm nhận ánh sáng đã bị mất do bệnh.
Thử nghiệm lâm sàng, được công bố trên tạp chí The New England Journal of Medicine, gồm 38 bệnh nhân AMD giai đoạn nặng có võng mạc bị thoái hóa nghiêm trọng. Sau một năm cấy ghép, 80% người tham gia đã có sự cải thiện thị lực rõ rệt và có ý nghĩa lâm sàng.
“Nơi võng mạc chết từng là một điểm mù hoàn toàn, thì giờ đây thị lực đã được khôi phục,” bác sĩ Frank Holz, chuyên khoa nhãn khoa tại Đại học Bonn (Đức), người đứng đầu nghiên cứu, cho biết. “Bệnh nhân có thể đọc chữ, đọc từ, và tự mình sinh hoạt hằng ngày.”
Dù có một số tác dụng phụ nhỏ liên quan đến phẫu thuật, hội đồng giám sát an toàn đánh giá rằng lợi ích vượt xa rủi ro. Tháng 6 vừa qua, công ty công nghệ thần kinh Science Corporation có trụ sở tại San Francisco – đơn vị sở hữu thiết bị – đã nộp đơn xin chứng nhận thương mại hóa thiết bị tại châu Âu.
“Đây là một nghiên cứu thú vị và có ý nghĩa lớn, được thiết kế và phân tích cẩn thận. Nó mang lại hy vọng thật sự cho những bệnh nhân từng nghĩ rằng việc nhìn lại được chỉ là chuyện trong phim khoa học viễn tưởng,” nhận xét Francesca Cordeiro, bác sĩ nhãn khoa tại Đại học Hoàng gia London.
AMD là nguyên nhân phổ biến nhất gây mù không thể chữa ở người cao tuổi, gồm hai dạng: AMD ướt và AMD khô. Nghiên cứu này tập trung vào dạng AMD khô giai đoạn cuối, hiện ảnh hưởng tới khoảng 5 triệu người trên toàn cầu.
Trong bệnh này, các tế bào cảm nhận ánh sáng ở vùng trung tâm võng mạc chết dần theo thời gian, khiến bệnh nhân chỉ còn thị lực ngoại biên, còn tầm nhìn trung tâm — nơi cần cho việc đọc, nhận diện khuôn mặt hay lái xe — thì biến mất.
Các tế bào cảm quang (gậy và nón) có nhiệm vụ chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện hóa, được truyền tới các tế bào thần kinh võng mạc khác rồi lên não bộ để xử lý hình ảnh. Vì các tế bào thần kinh này vẫn còn hoạt động trong AMD, nên giới khoa học đã phát triển các thiết bị võng mạc nhân tạo cảm quang điện, mô phỏng tín hiệu ánh sáng bằng xung điện, nhằm khôi phục phần nào khả năng nhìn.
Thiết bị được dùng trong nghiên cứu có tên PRIMA (photovoltaic retina implant microarray – mảng vi cảm biến quang điện võng mạc), do công ty Pixium Vision (Pháp) phát triển và được Science Corporation mua lại năm ngoái. Không giống các thiết bị cũ, PRIMA hoạt động không dây và tự tạo năng lượng nhờ ánh sáng: các photon vừa kích hoạt cảm biến vừa cung cấp năng lượng điện cho nó.
Thiết bị được sử dụng cùng với kính đặc biệt có gắn camera. Camera ghi lại hình ảnh, chuyển chúng thành mẫu ánh sáng hồng ngoại, rồi chiếu lên implant trong mắt. Người dùng có thể phóng to – thu nhỏ, điều chỉnh độ sáng và tương phản, nhưng cần nhiều tháng huấn luyện chuyên sâu để sử dụng hiệu quả, Holz cho biết.
Trong nghiên cứu, 38 người được cấy ghép tại 17 trung tâm ở 5 nước châu Âu, trong đó 32 người được đánh giá sau 1 năm. 26 người có cải thiện rõ rệt về thị lực — trung bình đọc thêm được 2 dòng chữ trong bảng kiểm tra thị lực tiêu chuẩn. Phần lớn người tham gia đạt mức thị lực tiệm cận với khả năng tối đa của thiết bị PRIMA.
Đến cuối nghiên cứu, đa số bệnh nhân có thể đọc chữ cái, từ và con số tại nhà, và trong số 32 người được theo dõi, 22 người cho biết hài lòng ở mức trung bình đến cao.
Dù vậy, bảng khảo sát về chất lượng cuộc sống hằng ngày chưa cho thấy cải thiện đáng kể. Một nhà nghiên cứu ẩn danh trong lĩnh vực thoái hóa võng mạc chia sẻ với Nature rằng kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi tác động tâm lý tích cực khi nhận được thiết bị y học tiên tiến, hoặc do quá trình huấn luyện chuyên sâu, và cho rằng cần có nhóm đối chứng giả (placebo) để xác nhận chắc chắn hơn.
Holz cũng thừa nhận hệ thống hiện nay còn hạn chế và kỳ vọng thế hệ tiếp theo sẽ mạnh mẽ hơn: “Đây là bước đột phá đầu tiên, mở ra khởi đầu cho những cải tiến tiếp theo.”
Một điểm yếu của PRIMA là độ phân giải còn thấp: chỉ có 381 điểm ảnh (pixel), mỗi pixel rộng 100 micromet, và hình ảnh chỉ có đen trắng, không có màu. Việc đọc sách vì vậy vẫn “chưa nhanh và mượt mà,” Holz nói.
Tuy nhiên, nhà vật lý Daniel Palanker tại Đại học Stanford (Mỹ) – người thiết kế ban đầu của thiết bị – đang nghiên cứu phiên bản mới với kích thước lớn hơn và điểm ảnh nhỏ hơn, nhằm hướng tới thị lực sắc nét hơn và có thể có màu trong tương lai. “Đây mới chỉ là khởi đầu của hành trình,” Holz nói.
Mặc dù thiết bị được thử nghiệm trên bệnh nhân AMD, nó cũng có tiềm năng phục hồi thị giác cho những người mắc các bệnh khác khiến tế bào cảm quang chết nhưng các tế bào thần kinh võng mạc vẫn hoạt động, chẳng hạn như viêm võng mạc sắc tố (retinitis pigmentosa).
Các implant võng mạc cũng không phải là hướng đi duy nhất. Các nhà khoa học khác đang thử liệu pháp tế bào gốc để tái tạo tế bào cảm quang, liệu pháp quang di truyền (optogenetics) nhằm đưa protein cảm sáng vào tế bào còn lại, hoặc thiết bị cấy trực tiếp vào vỏ não thị giác.
“Đây là một lĩnh vực đang phát triển rất năng động, với nhiều hướng tiếp cận khác nhau,” Holz nói. “Cách nào thành công sau cùng — hiện vẫn chưa ai biết được.”
Liên Khúc
