Можно ли вырастить сетчатку
Глаза являются важным и значимым органом в жизни каждого человека. С их помощью получается спокойно жить в окружающем мире, осуществлять различные действия. Но под воздействием внешних раздражителей, качество зрения ухудшается. К сожалению, не все недуги, связанные с глазами, возможно излечить с помощью медикаментов. В запущенных случаях обойтись без операции невозможно.
Хирургическое вмешательство способно спасти положение, решить появившиеся проблемы и восстановить зрение. А позднее обращение к специалисту, может спровоцировать полную слепоту.
Замена сетчатки глаза в России с 2017 года не является новостью. В процессе процедуры, осуществляется пересадка сетчатки, что значительно повышает качество зрения. Данная операция обладает рядом особенностей, о которых необходимо знать каждому, кто на нее решился.
Первая пересадка сетчатки глаза
Первая трансплантация сетчатки была проведена японскими исследователями. Им удалось вырастить из стволовых клеток функционирующие клетки сетчатки и имплантировать их слепым мышам, после чего зрение было частично восстановлено.
Ученые центра Riken в японском городе Кобе исследовали эмбриональные стволовые клетки мышей, чтобы сформировать так называемые глазные чашки, примитивную структуру глаза. Внутри глазного стакана образуется сетчатка, на которой находятся фоторецепторы, позволяющие видеть. Снаружи образуется так называемый ретинальный пигментный эпителий (RPE), который позже в глазу образует границу с сосудистой оболочкой. У человеческого эмбриона глазные кружки видны примерно на шестой неделе.
Показания
Хирургическое вмешательство необходимо только в определенных случаях. Перед тем, как приступать к нему, пациент должен пройти полное обследование. Это необходимо для того, чтобы поставить точный диагноз и оценить степень повреждения сетчатки. Операция по пересадке сетчатки глаза необходима в следующих ситуациях:
- Когда на сетчатке наблюдаются отчетливые рубцы, после травмы или сильного удара.
- Если начался процесс деформации.
- При наличии воспаления.
- Если наблюдается дистрофия.
- Если пациент получил химический ожог, в результате чего глаз был поврежден.
- При наличии различных грибков и паразитов, оказывающих негативное воздействие на глаза.
Травма глаза
В запущенных случаях, когда в глазах уже начались необратимые изменения, исправить положение возможно с помощью трансплантации сетчатки глаза. Подобная операция активно практикуется отечественными специалистами. Эта операция осуществляется в следующих случаях:
- Когда происходит серьезное повреждение, вплоть до отмирания отдельных клеток. Подобное наблюдается при дистрофии желтого тела.
- Когда в сетчатке нарушается кровообращение, что происходит в результате макулодистрофии.
- Когда на глазах образуется опухоль.
- Когда начинается процесс отслаивания сетчатки.
Трансплантация способна помочь даже в запущенных ситуациях и является единственным шансом человека сохранить зрение. Важно обращаться к врачу с появлением первых признаков болезни. Опытные специалисты способны сохранить зрение даже в тяжелых ситуациях. Но перед началом такой тяжелой и сложной операции, необходимо пройти ряд важных обследований. К ним относятся следующие:
- Проконсультироваться у офтальмолога.
- Сдать кровь на анализ.
- Пройти процедуру биомикроскопии.
- Пройти процедуру компьютерной кератографии.
- Пройти обследование глазного дна.
Отзывы на операцию по пересадке искусственной сетчатки для незрячих в целом положительные. В большинстве случаев удалось частично или полностью восстановить зрение. Отечественные врачи начинают активно практиковать данную операцию.
Тонкости операции
Операция по замене сетчатки глаза производится различными способами. Обычно она производится с помощью специализированного протеза.
Первый вариант считается настоящим прорывом в медицине, ведь с его помощью удалось многого достичь. После того как в практике начали активно использовать протезы, большее количество пациентов получили возможность вернуть зрение и излечиться. Если в прошлом необходимо было ждать в очереди, пока не появится донор, то теперь эта проблема нашла свое решение.
Поврежденный участок необходимо удалить. Это делается при помощи специального лазера. Он действует точно и аккуратно, удаляет только мертвые клетки, не задевая живые. Объем удаляемой ткани зависит от степени тяжести случая и необходимости. Этот факт также определяет финальную стоимость операции.
Как проводится операция?
Перед началом хирургического вмешательства в обязательном порядке проводится анестезия. Операцию возможно проводить под местным или общим обезболиванием. Протез фиксируется на глазу при помощи саморассасывающихся нитей. В конце операции, пациенту вводятся противовоспалительные препараты.
В качестве реабилитации и восстановления после осуществления операции, пациенту назначается курс препаратов, необходимых для поддержания здоровья. Также необходимо носить очки и линзы. После проведения операции пациент должен бережно относиться к своему зрению, беречь себя от прямого воздействия солнечных лучшей и прочих внешних факторов, способных навредить глазам.
Преимущества операции
Заболевания сетчатки и ее повреждения, являются первой причиной возникновения слепоты. Но даже при серьезных повреждения, зрительный нерв может сохранять свою работоспособность, что дает шанс на восстановление зрения. Если сохранены нервные окончания глазного яблока, специалисты могут воспользоваться этим фактором, чтобы осуществить хирургическое вмешательство.
С помощью операции, можно не только улучшить зрение человека, но и даже вернуть способность видеть незрячим. Ученые проводят активные исследования на слепых мышах, чтобы однажды подарить всем людям, потерявшим зрение, шанс вновь увидеть мир.
Ожидаемые новшества
Наука не стоит на месте и ученые активно применяют новые методы в своих опытах, чтобы использовать их на практике. На данный момент активно изучается лечение стволовыми клетками, с помощью которых возможно серьезно повлиять на ситуацию. С помощью стволовых клеток планируется найти путь к регенерации, что поможет быстро устранять повреждения сетчатки глаза. В случае успеха, это может стать полноценной заменой пересадке.
Сетчатка является легким объектом для опытов, что позволяет специалистам делать новые открытия. Несмотря на свое сложное строение, он всегда доступен, содержит однотипные клетки, благодаря чему осуществлять опыты с глазом гораздо проще, чем с любым другим органом.
Операция по пересадке сетчатки глаза
К тому же глаз небольшой орган, а значит для проведения опытов и будущей операции, потребуется небольшое число стволовых клеток. Это значительно облегчает задачу и в будущем позволит оперировать большое количество пациентов. При доставлении клеток к месту, где наблюдается патология, риск отторжения сводится к минимальным показателям. К тому же существует множество устройств и изобретений, созданных специально для того, чтобы регулировать все процессы, происходящие в человеческом глазу.
Несмотря на тот факт, что в исследованиях есть определенные сдвиги и продвижения, использовать эту методику в ближайшее время не будут. Это объясняется степенью риска и количеством вопросов, на которых еще нет ответа. В результате развития болезни, клетки могут не прижиться, что чревато негативными последствиями.
Пересадка сетчатки глаза в России
На данный этап времени, пересадка сетчатки доступна в России. Человек, потерявший зрение или испытывающий серьезные трудности, может рассчитывать на долгожданное восстановление способность видеть. Операции по восстановлению зрения, в случае проблем с сетчаткой, активно практикуются в России. В 2017 году впервые в РФ была проведена успешная операция по имплантации бионической сетчатки глаза. Любой желающий может обратиться в медицинский центр, чтобы получить консультацию и соответствующую помощь.
Одной из главных причин, которая становится причиной консультации и операции, считается отслоение сетчатки. Это сложное заболевание, которое требует немедленного вмешательства специалистов. В этом случае необходимо прикрепить сетчатку обратно к глазу. При этом очень важно провести операцию быстро, пока ситуация не слишком серьезная. В противном случае можно полностью потерять зрение, без возможности на восстановление.
Последнее время в России активно внедряется методика по трансплантации сетчатки глаза. После осуществления ряда исследований и опытов, были достигнуты успехи, что позволило применять методику на пациентах. Общая цена операции может обойтись пациентам примерно в 90 тысяч рублей или больше, зависимости от степени повреждения. Финальная цена выясняется после полного обследования.
Также стоимость операции напрямую зависит от опыта врача и престижности клиники, где будет осуществляться хирургическое вмешательство. Как правило, в хороших клиниках цена намного выше, но и операции проводятся более успешно и качественно. Отечественные хирурги практикуют два метода по трансплантации сетчатки.
- При эстрасксеральном методе, все действия производятся исключительно на поверхности глаза.
- При эндовитреальном методе, все действия производятся исключительно внутри глаза.
Серьезный прорыв в медицине и технологический прогресс, открывают перед людьми большие возможности. Сегодня у человечества появилась возможность вернуть зрение, даже при серьезных проблемах с глазами. Однако помощь возможна лишь при своевременном обращении к врачу. Халатность к собственному здоровью и нежелание посещать клинику, может стать причиной необратимых последствий и полной потери зрения.
Трансплантация сетчатки глаза
Отслоение сетчатки и прочие проблемы, связанные с ней – это серьезная патология, требующая немедленного лечения. При верном медицинском лечении, можно добиться улучшений и полного восстановления зрения.
По этой причине важно уделять внимание своему здоровью, а особенно глазам, ведь они являются неотъемлемой частью человеческой жизни. При появлении неприятных симптомов и различных проблем с данным органом, следует поскорее обратиться к врачу, чтобы получить соответствующую медицинскую помощь и избежать печальных последствий.
Источник
В МФТИ на основе машинного обучения создают систему, которая будет сама отбирать и выращивать ткани для трансплантации сетчатки глаза. В ее основе самое простое применение искусственного интеллекта, имеющееся даже в смартфонах, — распознавание изображений. Нейросети определят, какие культуры стволовых клеток развиваются правильно и могут быть пригодны для операции. Такой подход поможет оптимизировать и существенно удешевить создание искусственных сетчаток в будущем. Пока целиком вырастить и пересадить пациенту искусственный орган не смогли нигде в мире — это очень долго и дорого.
Клеточный отбор
Сетчатка глаза выполняет простейшие математические операции со световыми сигналами. Результаты этой первичной обработки изображения отправляются в мозг. Нарушение регуляции выведения из глазного яблока излишней жидкости приводит к ее накоплению и повышению внутриглазного давления. Следствием становится глаукома — поражение сетчатки, в частности, потеря специальных клеток (ганглионаров). Создание искусственной сетчатки позволит заменить поврежденные участки. Другими методами вылечить эту патологию на сегодняшний момент невозможно. Поэтому во всем мире технологиям создания пригодного для пересадки в человеческий глаз материала уделяют огромное внимание.
Биоинформатики лаборатории геномной инженерии МФТИ совместно с партнерами из Гарварда разработали алгоритм и систему принятия решения о пригодности выращенной сетчатки и возможности ее трансплантации. Ученые также создают технологию получения искусственной сетчатки глаза из индуцированных стволовых плюрипатентных клеток (ИПСК). Их можно использовать как строительный материал для различных тканей человека.
В МФТИ вырастили десятки тысяч искусственных сетчаток и поэтапно изучили их развитие. Чтобы правильно обучить нейросеть, ученые накопили огромный массив данных о том, какие образцы развивались правильно, а какие нет.
— С помощью компьютерного зрения система сравнивает потенциальные сетчатки с предложенной качественной выборкой. Для этого мы используем генетически модифицированные ИПСК с флуоресцентным белком — определенным геном, который вводится в клеточную линию и активизируется, только когда сетчатка развивается правильно, — пояснил механизм работы системы руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. — Клетки светятся зеленым или красным цветом, когда превращаются в подходящие для выращивания сетчатки культуры, а мы фиксируем это излучение с помощью сканирующего микроскопа. Машина реагирует на подсвеченные образцы и делает снимки морфологической структуры в нескольких срезах.
На следующем этапе искусственный интеллект оценивает сетчатки уже без излучающего свет белка. Это важно, потому что пересадить человеку трансплантат с мутацией в генах нельзя. Поэтому искусственный интеллект обучили также анализировать обычные черно-белые изображения структуры будущих сетчаток, выращенных без генных изменений.
На пути к полной пересадке
Как пояснил Павел Волчков, создать из ИПСК структуру, подобную сетчатке глаза, впервые смогли в Японии. На настоящий момент Британия и США также переходят в фазу клинических испытаний такого трансплантата. Больным с серьезными нарушениями зрения пересаживают выращенные в лаборатории образцы, но это пока не сетчатка целиком, а ее фрагмент в виде заплатки. Российская разработка станет важным шагом на пути к пересадке более значительной части сетчатки, чего пока не делают нигде в мире.
Профессор Петр Баранов из Гарварда, с которым сотрудничает лаборатория геномной инженерии МФТИ, занимается еще одной важной задачей на пути к созданию искусственной части глаза. Он выращивает компонент сетчатки, участвующий в передаче сигнала в визуальный центр мозга. Его будут использовать для восстановления оптического нерва, например, при глаукоме. Это важнейшая работа, так как при нарушении функционирования нерва пересадка искусственной сетчатки не поможет человеку, потерявшему зрение.
Лекарственная терапия, в частности нейропротекторы, которые применяют в настоящее время при повреждениях сетчатки, способны лишь замедлить дегенеративные процессы. Однако они не могут полностью излечить и восстановить зрение, потерянное в результате таких заболеваний, как возрастная макулодистрофия, глаукома или диабетическая ретинопатия, сообщила «Известиям» ведущий научный сотрудник Инжинирингового центра микротехнологии и диагностики СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Татьяна Зимина.
— Поэтому исследования в области применения стволовых клеток для замещения клеток сетчатки обещают появление первых эффективных средств для применения в клинической практике, — отметила она.
Директор НИЦ офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова Христо Тахчиди уверен, что разработка российский ученых — важный шаг на пути к пока еще далекому будущему медицины.
— Эта важная и интересная работа, которая приближает нас к созданию искусственной сетчатки. Однако нужно понимать, что после отбора клеточных конструктов нужно их пересадить. Затем проследить, как организм человека реагирует на трансплантат, изучить возможные эффекты. А это вопрос будущего офтальмологии, — сказал эксперт.
В дальнейшем исследователи планируют объединить алгоритм по отбору качественных основ для будущих сетчаток с роботизированным решением, которое позволит оптимизировать и удешевить процесс их выращивания. Отбор и производство можно будет поставить на поток. Сейчас выращивание сетчатки — долгий и трудоемкий процесс, который занимает от 30 до 50 недель. Также он очень затратный: образцы делают в большом количестве — тысячами, чтобы из них отобрать всего несколько лучших. Затем уже из них ученые смогут отыскать один единственный пригодный для пересадки экземпляр.
Новая технология отбора клеточных линий позволит сократить стоимость траснплантата на порядок, а время изготовления — примерно вдвое. Сейчас этот процесс стоит около $100 тыс. и занимает до 50 недель. Однако, как отмечают ученые, речь пока идет только о лабораторных исследованиях.
Источник
Если лазерная коррекция помочь не может, есть еще один способ поправить зрение – пересадка сетчатки глаза. Звучит фантастически, но такие операции уже проводят, и обреченные ранее люди вновь начинают видеть. Правда, это недешево и пока доступно далеко не во всех странах, но микрохирургия глаза постоянно развивается.
Принцип зрения
Человеческий глаз улавливает свет, состоящий фотонов – частиц, которые отражаются от твердых предметов во всех направлениях. Свет проходит через роговицу, которая размещена на передней поверхности глаза. Затем он попадает на хрусталик, расположенный за зрачком. Потом в стекловидное тело в середине глазного яблока и, наконец, достигает сетчатки.
Сетчатка (лат. retina) – это внутренняя оболочка глаза, на которую проецируется изображение, как на фотопластинку. Говоря медицинским языком, это периферический отдел зрительного анализатора, откуда и начинается процесс восприятия того, что видит человек.
Кстати! Первые описания сетчатки встречаются еще в 330 году до н.э. В 110 году н.э. Руфус Эфесус предположил, что это своеобразная сеточка, поддерживающая стекловидное тело. А в начале 17 века Кеплер уже намекал, что сетчатая оболочка как-то связана со зрительными рецепторами.
При близорукости, дальнозоркости или астигматизме страдает форма глаза, поэтому помочь может лазерная коррекция. А при нарушениях зрения, связанных с повреждением сетчатки, поможет только пересадка.
Показания
Заболевания, при которых может потребоваться трансплантация сетчатки глаза, могут быть как врожденными, так и приобретенными. Это достаточно сложная и радикальная операция, поэтому показания к ней должны быть существенными и оправданными:
- отслойка сетчатки;
- химический ожог глаза;
- осложнения от патологической деятельности грибков или микроорганизмов (например, личинок);
- ретинопатия (например, в результате диабета);
- ретиношизис;
- макулодистрофия;
- новообразования на сетчатой оболочке глаза (например, ретинобластома);
- пигментная абиотрофия;
- дистрофия палочек и колбочек (элементов сетчатки).
Эти заболевания сложно диагностировать, поэтому пациент проходит полноценное обследование на специальном оборудовании. Это биомикроскопия, компьютерная кератография, исследование глазного дна и др. Приборы для такой диагностики не всегда есть в обычной офтальмологии, так что приходится обращаться в крупные города в клиники микрохирургии глаза.
Помимо тотального обследования глаз под микроскопами, пациенту также требуется сдать на анализ кровь, сделать ЭКГ и флюорографию. Только после всех полученных результатов можно сделать заключение о здоровье и разрешить или не разрешить проводить пересадку сетчатки.
Где берут здоровую сетчатку
Да недавних пор для такой операции использовались донорские сетчатые оболочки. Но это было проблематично, потому что риск отторжения инородного органа слишком велик. Высокая вероятность развития осложнений, а также необходимость пожизненно принимать иммунодепрессанты не всегда стоит того, чтобы просто улучшить зрение.
Выращивание из стволовых клеток
Но в 21 веке медицина достигла нового уровня, и сегодня можно вырастить искусственную сетчатку глаза из перепрограммированных клеток кожи. У пациента производится забор материала, который по специальной технологии модифицируется до эмбрионального состояния. Потом из «молодых» клеток можно выращивать новые органы. До сердца, почек или печени пока далеко, но сетчатку получают уже сейчас. Получается так называемая аутотрансплантация – то есть пересадка самому себе.
В России сетчатую оболочку пересаживали пока только животным. И опыты были успешными. Полноценную пересадку выращенной из собственных клеток сетчатки людям сегодня пока проводят только за границей.
Бионическая сетчатка
Успехи по пересадке бионической сетчатки глаза человеку есть и в России. В 2017 году зрение вернули мужчине по имени Григорий, который не видел в течение 20 лет. Теперь он различает очертания предметов в черно-белом цвете и может передвигаться без трости.
Система называется «бионический глаз», хотя глаза у пациента остались свои. Но вместо родной сетчатки ему вживили искусственную, в виде микросхемы. На нее передается электрический импульс, который преобразуется из видеоизображения. Изображение, в свою очередь, получает видеокамера, встроенная в очки. И хоть Григорию приходится носить на носу очки с камерой, на ухе специальный датчик, а на поясе – видеоприемник, пациент счастлив.
Особенности операции
Лазерная коррекция подразумевает хирургические манипуляции на видимой поверхности глаза, поэтому проводится под местным обезболиванием. Сетчатка же залегает гораздо глубже, поэтому приходится погружать пациента в глубокий медикаментозный сон (общий наркоз).
Сама операция (будь то внедрение стволовых клеток или системы «бионический глаз») очень щепетильная и, как сейчас принято говорить, «ювелирная». Это работа с очень мелким органом, поэтому вмешательство проводится под микроскопом. Врач должен обладать достаточным профессионализмом и опытом и уметь обращаться с мелким инструментарием.
Реабилитация
Первые дни пациент восстанавливается после общего наркоза и хирургического вмешательства. На прооперированном глазу пока повязка, поэтому оценить результаты можно будет только спустя 7-10 дней. Швы снимать не приходится, т.к. они из саморассасывающихся нитей.
Человек не сразу начнет хорошо видеть. Сначала это будут размытые изображения. Возможно, будет болеть голова из-за изменения внутриглазного давления. Постепенно все приходит в норму, и пациент начинает видеть гораздо лучше. Но все равно это не дает ему возможности получать профессию, связанную со стопроцентным зрением. Все-таки о работе с документацией или за компьютером придется забыть.
Стоимость
В Израиле цены на пересадку сетчатки начинаются с 10 тысяч долларов. Плюс придется отдельно заплатить за консультацию офтальмолога, предоперационное обследование, выращивание стволовых клеток. Всего получается не менее 20-25 тысяч. При этом нужно учитывать, что из-за индивидуальных противопоказаний (сердечно-сосудистые заболевания, онкология и т.д.) в пересадке сетчатки могут отказать.
В Интернете можно найти информацию о том, что в России якобы пересаживают сетчатку за 90 тысяч рублей. Но это ошибочные сведения. За 90 тысяч проводят пересадку роговицы (кератопластику).
Технологии микрохирургии глаза постоянно развиваются, поэтому скоро и жители России смогут надеяться на качественную трансплантацию сетчатой оболочки глаза. Пока же приходится рассчитывать лишь на участие в экспериментальных методиках. Например, в такой, в которой участвовал пациент Григорий.
Источник
