Look beyond limits

Regards sur

la restauration visuelle

Redonner la vue : entre l’un des rêves les plus fous de la médecine et Graal de l’ophtalmologie, le symbole est immense.

Les premiers succès arrivent et suscitent de nombreux espoirs, que ce soient les prothèses rétiniennes ou corticales, l’optogénétique, la greffe de rétine ou encore la thérapie cellulaire.

Ces technologies sont à des étapes différentes de développement, certaines ayant déjà obtenu l’autorisation de mise sur le marché quand d’autres sont au stade de validation pré-clinique, mais toutes ont une vision commune : améliorer le quotidien des patients atteints de pathologies cécitantes en restaurant leur vision utile et leur permettre de retrouver une autonomie pour leurs déplacements, la reconnaissance des visages ou la lecture. 1

Découvrons certaines de ces innovations prometteuses. 

Techniques de restauration visuelle

Restauration visuelle : plusieurs voies pour retrouver la lumière.1,2

Implants sous rétiniens, optogénétique ou thérapie cellulaire, toutes ces approches très prometteuses ont pour objectif de redonner aux patients une vision plus utile de leur environnement et une plus grande autonomie dans la société.

Implants rétiniens
Application de l'optogenetique en ophtalmologie et rétinologie

D’après Picaud S & Sahel JA, 2020. 1

Implants corticaux en ophtalmologie
Thérapie cellulaire appliquée à l'ophtalmologie et à la rétinologie

D’après Goureau O & Orieux G, 2020. 2

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Implants :BREAK reconnecter la vision

DMLA sèche : les implants sous rétiniens, nouvelle option pour les patients ? 1,3

Quel est l’objectif ? Permettre aux patients de retrouver une partie de leur acuité visuelle, c’est-à-dire de pouvoir à nouveau lire et voir les détails.

Comment ? Ces implants exploitent la lumière infrarouge pour activer les courants délivrés par les photodiodes permettant une utilisation de plus fortes luminances.

Ces implants se composent d’une puce introduite sous la rétine sans lien filaire. La puce est reliée à des lunettes comportant une caméra et un projecteur infrarouge, un lien vers un microprocesseur de poche et une source infrarouge.

Ce système permet de convertir les photographies de l’environnement en images monochromes infrarouges qui seront projetées sur la rétine contenant l’implant.

Des résultats prometteurs ont été obtenus chez l’animal et ont permis le démarrage de la phase clinique chez des patients atteints de DMLA.

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Implants sous rétiniens pour la DMLA sèche

Implants rétiniens : où en sommes-nous aujourd’hui ? Que nous réserve demain ?

Vidéo d’expert – Pr Pierre Olivier Barale

#restaurationvisuelle #implants #DMLA #rétine

Implants rétiniens du futur

Seuil critique de cécité : quels outils, quelles nouvelles technologies pour le dépasser ? 1

Bien que certains systèmes d’implants restaurent une acuité visuelle permettant de se rapprocher du seuil de cécité, des études sont menées pour essayer d’améliorer et de dépasser ce seuil critique pour faire passer les patients du stade d’aveugle à malvoyant.

Les nouvelles innovations passent par l’utilisation de nouveaux matériaux pour optimiser l’efficacité des stimulations électriques, qui dépendent de la conductivité des électrodes (ex : diamant ou graphène).

Des équipes travaillent également sur des matériaux photosensibles continus, organiques ou minéraux comme le dioxyde de titane, ou encore sur le remplacement des implants par des nanoparticules photosensibles.

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Retrouver la vue grace aux progrès

Implants liquides : l’intérêt des nanoparticules. 4

Encore au stade pré-clinique, une équipe italienne travaille sur une technologie basée sur les nanoparticules d’environ 300 nanomètres sensibles à la lumière.

Cette prothèse rétinienne liquide artificielle injectable est constituée de polymère P3HT NPs, dont l’objectif est de rectifier les photorécepteurs dysfonctionnels.

Selon les auteurs, ces nanoparticules se comportent comme des
« cellules photoélectriques minuscules », remplaçant les photorécepteurs dysfonctionnels.

P3HT NPs : poly[3-hexylthiophene]

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Utilisation des nanoparticules en ophtalmologie
Optogénétique : BREAK retrouver une fonction perdue

Optogénétique : l’algue qui a révolutionné les neurosciences 1.

Tout commence par un simple organisme unicellulaire, une algue photosensible. Cette découverte a élargi le champ des possibles, notamment dans les pathologies rétiniennes.

Le principe paraît simple : intégrer un ADN codant pour l’opsine-canal ionique (protéine photosensible) dans un vecteur de thérapie génique de type AAV, puis l’injecter dans l’œil ou le cerveau, où il va diffuser et pénétrer dans les neurones de la rétine ou du cerveau. Les cellules rétiniennes vont alors exprimer l’opsine-canal à leur surface, les rendant ainsi sensibles à la lumière.

En pratique, des lunettes sont utilisées pour atteindre l’énergie lumineuse nécessaire à l’activation de l’opsine-canal, avec une projection soit sur la rétine, soit directement sur le cortex visuel.

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Optogénétique progrès pour vision
Thérapie cellulaire : BREAK remplacer des cellules défectueuses

La thérapie cellulaire : de la théorie qui paraît simple à la pratique.

Dr Olivier Goureau, Directeur de recherche Inserm, équipe développement et régénération de la rétine : apport des cellules souches pluripotentes à l’Institut de la vision.

Restauration de la vision par thérapie cellulaire
https://www.institut-vision.org/fr/news1/568-.html

#restaurationvisuelle #therapiecellulaire #cellulessouches

Restauration de la vision par thérapie cellulaire

https://www.institut-vision.org/fr/news1/568-.html

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Utilisation de la thérapie cellulaire en ophtalmologie

De l’expérimentation aux essais cliniques, encore de nombreuses étapes à franchir pour la thérapie cellulaire. 2

Le passage aux essais cliniques nécessite le respect des bonnes pratiques de fabrication (purification des cellules, condition de stockage…) à partir de cellules ES ou iPS humaines de grade clinique, c’est-à-dire validées par les agences de santé pour une utilisation clinique.

L’objectif de toutes ces étapes de contrôle strict est l’obtention d’une population cellulaire homogène, uniquement composée des cellules d’intérêt (précurseurs de photorécepteurs dérivés de cellules ES/iPS humaines, sans cellules indifférenciées résiduelles) et répondant à toutes les exigences sanitaires.

Ces processus de purification doivent être compatibles avec une utilisation clinique et excluent donc les manipulations génétiques des cellules d’intérêt.

La recherche de biomarqueurs de surface pourrait être une solution pour isoler et trier les cellules. Cependant, la réponse immunitaire importante créée par ces cellules est jusqu’à présent l’obstacle majeur à ce type de thérapie. Les recherches actuelles menées chez le primate non humain pourraient permettre de mieux étudier ces phénomènes et de trouver des solutions.

#restaurationvisuelle #therapiecellulaire #cellulessouches

Apport de la therapie cellulaire en ophtalmologie et rétinologie
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Regards sur l’intelligence artificielle

Machine Learning, Deep Learning, réseau de neurones convolutifs…

Lorsque la machine apprend à réfléchir sur des grandes quantités d’images numérisées ou de données ophtalmologiques, les progrès sont spectaculaires et les applications potentielles très nombreuses.

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ET APRÈS DEMAIN ?

Première pathologie ayant bénéficié de l’intelligence artificielle, la rétinopathie diabétique a ouvert la voie vers un nouveau futur pour l’ophtalmologie et les maladies rétiniennes.

En ligne de mire de ces innovations : répondre à une augmentation importante dans les années à venir du nombre de patients atteints de ces pathologies et fournir de nouvelles méthodes de dépistage et de diagnostic.

Développement de la télémédecine, analyse d’images automatisée, analyse de biomarqueurs… le chemin à parcourir est encore long mais motivé par l’objectif d’optimiser le suivi des patients, de leur proposer des traitements personnalisés et d’améliorer toujours plus leur quotidien. 

  1. Picaud S, Sahel JA. Restauration de la vision Science-fiction ou réalité ? Médecine/sciences. 2020;36:1038-44.
  2. Goureau O, Orieux G. Nouvelle approche thérapeutique pour les rétinites pigmentaires. La transplantation de photorécepteurs dérivés de cellules souches. Médecine/sciences. 2020;36:600-6.
  3. Miqit MMK, et al. PRIMA subretinal wireless photovoltaic microchip implantation in non-human primate and feline models. PLoS One. 2020 Apr 8;15(4):e0230713.
  4. Maya-Vetencourt JF, et al. Subretinally injected semiconducting polymer nanoparticles rescue vision in a rat model of retinal dystrophy. Nat Nanotechnol. 2020 Aug;15(8):698-708.

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