Il futuro della cura degli occhi

La vista e la cura degli occhi del futuro è piena di sviluppi dal sapore fantascientifico, per esempio prendete gli impianti oculari bionici, la realtà aumentata e le lenti a contatto digitali stampate in 3D.

La vista permette più dell’80% della percezione

Si stima che circa l’80-85% del nostro apprendimento, cognizione, percezione e attività provengono dalla nostra vista. Se si confronta con gli altri sensi, l’udito rappresenta solo l’11% delle informazioni, l’olfatto il 3,5%, il tatto l’1,5% e il gusto l’1%. La storia seguente, “Non pensi che sia possibile?” degli studiosi L.D Rosenblum, Erica Keeps, e Harold Stolovitch spiega queste cifre.

Immaginiamo per un momento di essere in un prato aperto, il sole splende e gli uccelli cantano. Quanto lontano potete vedere? Quanto lontano potete sentire? Con la vista possiamo vedere fino a 50 miglia, con l’udito al massimo 1-2 miglia. Possiamo annusare i fiori? Senza il vento, forse 10-20 metri. E il tatto e il gusto? Dipende dalla portata delle tue braccia, non oltre, e lo stesso vale per il gusto e la lingua.

Sembra un cliché mettere così tanta enfasi sulla nostra vista e sui nostri occhi, tuttavia, è un esempio importante per dimostrare quanto lontano possono vedere i nostri occhi, e sottolineare che sono il nostro organo sensoriale più importante. Questo è il motivo per cui ci sentiamo altamente motivati a rimetterci in piedi rapidamente se soffriamo di un grave disturbo agli occhi o se prendiamo una malattia agli occhi.

I problemi agli occhi colpiscono troppe persone in tutto il mondo

Nel 2015, l’Agenzia internazionale per la prevenzione della cecità ha stimato che 36 milioni di persone in tutto il mondo sono cieche, e 217 milioni di individui soffrono di problemi di vista moderati o acuti. C’è una notizia promettente, tuttavia, nel fatto che la cecità e i danni alla vista sono scesi al 3,37% nel 2015 (dal 4,58% nel 1990). Sono da ringraziare per questa diminuzione percentuale i progressi tecnologici, come le tecniche chirurgiche e i trattamenti delle infezioni oculari.

C’è ancora molta strada da fare per molte persone che soffrono perché non riescono a vedere chiaramente il mondo. Negli ultimi anni, la salute digitale ha iniziato a lavorare al compito di trasformare il campo dell’oftalmologia, mostrando le sue soluzioni più innovative per combattere molte condizioni oculari diverse. La salute digitale ha permesso un trattamento più rapido delle condizioni meno gravi, e miglioramenti per le malattie che cambiano la vita.

Occhi bionici per invertire la cecità

Le menti più creative dell’oftalmologia hanno ricevuto una grande spinta dall’introduzione della tecnologia dirompente. Così tante condizioni e malattie sono state trattate con queste innovazioni sbalorditive; condizioni come AMD o retinite pigmentosa, una condizione ereditaria dell’occhio che causa la perdita graduale della vista causando la cecità per circa 1,5 milioni di persone nel mondo.

Second Sight, una società con sede in California, e Retina Implant AG, una società tedesca, si allineano con Pixium Vision, una società francese, e tutte sviluppano impianti protesici visivi che possono restituire la vista ai pazienti ciechi che soffrono di retinite pigmentosa. Il quotidiano The Guardian ha riferito nel 2016 che una signora che soffre di retinite pigmentosa ha avuto un impianto “occhio bionico” montato come parte di una sperimentazione presso l’Oxford Eye Hospital nel Regno Unito. La sua gioia di poter leggere l’ora dopo più di sei anni senza vista è stata ampiamente descritta. Che incredibile esperienza deve essere stata per lei.

Utilizzando l’innovazione di Second Sight, il primo impianto di occhio bionico per un paziente affetto da AMD è stato applicato dai chirurghi di Manchester, nel Regno Unito, nel 2015. Ray Flynn, 80 anni, ha perso completamente la sua visione centrale, ma grazie all’impianto retinico, ha potuto vedere di nuovo più chiaramente lo schermo del suo computer, anche se l’impianto non sarà in grado di dare una visione altamente dettagliata, ma può aiutare i pazienti a vedere modelli e forme, come cornici di porte e veicoli.

Retina artificiale e impianti cerebrali invece di occhi bionici?

Un nuovo dispositivo chiamato Argus II, presentato da Second Sight, è stato fatto per aiutare i pazienti che soffrono di retinite pigmentosa, tuttavia, costando 150.000 sterline e ripristinando solo una visione minima, non è una sorpresa che ne abbiano venduti solo 250. Qualche tempo fa, Second Sight ha iniziato a creare una versione diversa del suo dispositivo, questa versione modificata si concentra esclusivamente sulla mobilitazione della corteccia visiva, la parte del cervello responsabile dell’elaborazione delle informazioni visive, invece dell’occhio stesso. Fornendo impulsi elettrici, il cervello dovrebbe reagire rilevando i modelli di luce. L’innovazione potrebbe aiutare circa 6 milioni di persone che sono cieche a causa di condizioni come glaucoma, trauma, cancro e retinopatia diabetica. L’azienda spera di iniziare i test clinici alla fine del 2020 e, se tutto va bene, entro il 2021, dovremmo vedere il primo impianto. È una prospettiva molto eccitante!

Un’altra eccitante innovazione è stata portata dall’Istituto Italiano di Tecnologia. Il loro nuovo approccio è quello di trattare la degenerazione della retina con una protesi che viene impiantata nell’occhio. La protesi servirà a sostituire la retina danneggiata, quindi è fondamentalmente una retina artificiale. L’azienda sta generando questo invece di sviluppare un’innovazione del tipo “occhio bionico”, ma dovrebbe effettivamente consentire risultati simili. La tecnologia sta mostrando risultati promettenti e i primi test sull’uomo dovrebbero essere effettuati molto presto.

CRISPR e altre terapie geniche per recuperare la vista

La nuova soluzione di gene-editing, CRISPR-Cas9 – o CRISPR in breve, sta già mostrando un grande potenziale per il futuro della cura degli occhi. Poiché l’occhio è un organo di facile accesso per la chirurgia rispetto ad altre parti del corpo, gli esperti dicono che l’occhio è un ottimo posto per iniziare il primo utilizzo di questo nuovo metodo. L’occhio inoltre accetta più facilmente nuovi tessuti e può essere continuamente monitorato in modo non invasivo.

All’Università dell’Iowa e alla Columbia University Medical Center, gli scienziati hanno già usato CRISPR per fissare una mutazione genetica che era responsabile della retinite pigmentosa in cellule staminali pluripotenti indotte acquisite da un altro paziente con la malattia. Gli scienziati hanno concluso un tasso di successo del 13% nel trasformare il gene mutato in un gene normale, che è molto meglio degli studi precedenti. CRISPR è stato usato dai professionisti del Center for Genome Engineering nel 2017 per la chirurgia genica in uno strato di tessuto retinico in topi viventi. I topi hanno mostrato segni di miglioramento da AMD dopo l’intervento. Questa ricerca innovativa dimostra che CRISPR può essere usato non solo per correggere le mutazioni ereditarie, ma può essere usato anche per le malattie degenerative non ereditarie.

Altre terapie geniche, oltre a CRISPR, hanno buone possibilità di diventare trattamenti comuni per le condizioni degli occhi andando avanti. Luxturna, una terapia genica creata da Spark Therapeutics Inc. e approvata dal pannello consultivo della FDA nell’ottobre 2017, tratta una rara condizione chiamata amaurosi congenita di Leber. Ora è un passo più vicino ad ottenere la piena approvazione della FDA, una decisione che dovrebbe essere presa molto presto. Quando sarà approvata, questa terapia genica sarà il primo trattamento approvato dalla FDA negli Stati Uniti per correggere un tratto genetico ereditato.

I pazienti con problemi agli occhi diventeranno anche il punto di cura

Poiché gli smartphone e altri gadget intelligenti stanno avanzando a velocità incredibili, è solo una questione di tempo prima che anche i dispositivi portatili per l’oftalmologia inizino ad apparire su larga scala. Permettendo ai pazienti di essere il punto di cura, questi piccoli dispositivi palmari con tecnologia smartphone connettiva saranno in grado di condurre esami oculistici da qualsiasi parte del mondo.

Peek Retina, il prodotto di punta di Peek Vision con sede nel Regno Unito, per esempio, è un oftalmoscopio portatile che permette all’utente di visualizzare e catturare immagini della retina tramite lo smartphone da qualsiasi luogo. L’innovazione permette anche test oculistici basati su smartphone, come la misurazione dell’acuità visiva. I medici in aree remote come alcuni paesi africani stanno già beneficiando della possibilità di diagnosticare e trattare i pazienti.

EyeNetra, l’azienda sviluppata dal MIT, ha creato una soluzione diagnostica che segnala problemi di rifrazione in modo rapido e preciso. Il dispositivo si chiama Netra ed è una cuffia di plastica simile a un binocolo. Si collega a un’app che elabora la differenza tra l’allineamento di vari modelli e quello che l’utente attuale ha indicato come “allineato”. Qualsiasi errore di retrazione da questo test viene segnalato nell’app come errore, come ipermetropia, astigmatismo e miopia. L’app calcola i poteri di rifrazione, l’asse dell’astigmatismo e la distanza pupillare necessaria per la prescrizione degli occhiali. EyeNetra renderà le future visite oculistiche sul posto di lavoro o a scuola molto più facili.

Perché le lenti a contatto digitali e stampate in 3D sono il futuro

Può sembrare un po’ fantascientifico avere lo strato traslucido del tuo occhio che trasmette informazioni a una lente a contatto digitale, tuttavia, presto potrebbe essere una realtà. In collaborazione con Novartis, Google sta lavorando per innovare una lente a contatto multi-sensore che sarà progettata per misurare i livelli di zucchero nel sangue.

Novartis e Google dicono che la lente avrà un minuscolo microchip costruito in uno dei sottili lati concavi delle lenti a contatto. Avrà una minuscola antenna che sarà in grado di inviare i dati sulle misurazioni di glucosio delle lacrime di chi le indossa allo smartphone abbinato al dispositivo. L’azienda ha originariamente accennato che la tecnologia sarebbe stata disponibile sul mercato intorno al 2020, tuttavia, a causa di battute d’arresto temporanee, il presidente di Novartis ha condiviso che il progetto porterà risultati positivi e fattibili più probabilmente nei prossimi due anni. Prestiamo attenzione!

Gli scienziati dell’Università di Washington, nel frattempo, hanno lavorato su una lente a contatto con un display LED incorporato tutto con l’aiuto di una stampante 3D. Creare una lente a contatto spessa un terzo di millimetro non è un’impresa da poco, ma la stampante 3D schiaccia diversi strati di materiali interagenti, il che rende più semplice incastrare tanti piccoli pezzi insieme. Potrebbe essere solo un esperimento, ma la ricerca ha evidenziato importanti aree di attenzione per la tecnologia di visualizzazione dei piccoli dispositivi. Chissà, forse Google stamperà in 3D la prossima generazione di lenti a contatto digitali.

Guarire l’occhio più velocemente

Il mondo della medicina rigenerativa è vasto e fiorente. Aree come la dermatologia, l’oftalmologia e l’odontoiatria sono solo alcune specialità sanitarie che possono essere orgogliose di trovare modi più efficienti per curare parti del corpo malate o guarire lesioni.

Un esempio eccellente è la ricerca intrapresa in Turchia. Gli scienziati hanno creato una medicina rigenerativa che guarisce la parte anteriore dell’occhio in soli due giorni dall’operazione. Il Cacicol, il farmaco responsabile, ha dimostrato di stimolare una riparazione più rapida del tessuto e di aiutare ad alleviare il bruciore agli occhi, il dolore e la sensibilità alla luce dopo un’operazione invasiva. I pazienti che soffrono di cheratocono, una malattia rara, hanno subito un intervento chirurgico e sono stati poi trattati con Cacicol. Il farmaco ha diminuito il tempo di guarigione iniziale da 5 giorni a 2 giorni.

Usare l’Intelligenza Artificiale per rilevare le condizioni degli occhi in tempo

La diagnostica basata sull’imaging medico potrebbe essere completamente trasformata grazie agli algoritmi di riconoscimento delle immagini. L’innovazione di Google del 2016, una tecnica di scansione degli occhi, cerca attraverso le immagini della retina, insieme a un oculista addestrato, e rileva la retinopatia diabetica. Se questa malattia, che è comune tra i diabetici, non viene diagnosticata e curata rapidamente, potrebbe portare alla cecità. Utilizzando la metodologia di Google per etichettare milioni di immagini web, l’algoritmo di machine learning esamina le immagini della retina di un paziente per identificare piccoli aneurismi. Questi possono indicare l’inizio della retinopatia diabetica. Google ha poi riferito che la tecnologia è stata introdotta negli ospedali oculistici in India.

Ci sono molte altre aziende che lavorano su soluzioni IA per la salute degli occhi, non solo Google. Una giovane donna indiana ha sviluppato un’applicazione per l’uso su uno smartphone che controlla la retinopatia diabetica. L’ha sviluppata dopo che a suo nonno è stata diagnosticata la condizione. Il sistema ha usato un programma di intelligenza artificiale e un semplice accessorio per lenti stampato in 3D. È un’incredibile innovazione dirompente; economica, intelligente e che cambia la vita.

Condizioni dell’occhio e realtà aumentata

Educare i pazienti è la chiave principale per prevenire le condizioni degli occhi, e il modo migliore in cui i medici possono aiutare le loro spiegazioni ai pazienti per quanto riguarda le diagnosi più gravi.

Utilizzando l’innovazione EyeDecide di Orca Health, questo risultato potrebbe essere possibile. Lo sviluppo con sede nello Utah è un’applicazione medica che utilizza un display con telecamera a realtà aumentata per simulare l’impatto di varie condizioni sulla vista di un paziente. I pazienti possono vedere una dimostrazione completa dell’impatto che la cataratta o AMD possono avere sulla vista, permettendo loro di capire la natura del loro stato medico.