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Les chercheurs développent la prothèse rétinienne liquide artificielle pour contrecarrer les effets des troubles de la vue

Les chercheurs chez IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Institut de Technologie italien) a mené au développement révolutionnaire d'une prothèse rétinienne liquide artificielle pour contrecarrer les effets des maladies telles que les rétinites pigmentaires et la dégénérescence maculaire liée à l'âge qui entraînent la dégénérescence graduelle des photorécepteurs de la rétine, ayant pour résultat la cécité.

L'étude a été publiée en nanotechnologie de nature :

L'équipe multidisciplinaire se compose par des chercheurs du centre de l'IIT pour la neurologie synaptique et de technologie à Gênes coordonné par Fabio Benfenati et une équipe du centre de l'IIT pour la science et technologie nanoe à Milan coordonné par Guglielmo Lanzani.

Il fait participer également l'IRCCS Ospedale Sacrocuore Don Calabre dans Negrar (Vérone) du fil d'équipe par Grazia Pertile, l'IRCCS Ospedale Policlinico San Martino à Gênes et le CNR à Bologna. La recherche a été supportée par Fondazione 13 Marzo Onlus, Fondazione Ra.Mo., srl rare et Fondazione Cariplo d'associés.

L'étude représente la situation actuelle en prosthétique rétinienne et est une évolution du modèle rétinien artificiel planaire développé par la même équipe en 2017 et basé sur les matériaux organiques de semi-conducteur (matériaux de nature 2017, 16 : 681-689).

La rétine artificielle de « seconde génération » est biomimetic, offre la résolution spatiale élevée et se compose d'une composante aqueuse dans laquelle les nanoparticles polymères sensibles à la lumière (dont la taille est de 350 nanomètres, ainsi environ de 1/100 du diamètre d'un cheveu) sont suspendus, allant remonter les photorécepteurs endommagés.

Les résultats expérimentaux montrent que la stimulation de lumière naturelle des nanoparticles, en fait, entraîne l'activation des neurones rétiniens stockés de la dégénérescence, de ce fait imiter le fonctionnement des photorécepteurs dans les sujets sains.

Comparé à d'autres approches existantes, la nature liquide neuve de la prothèse s'assure rapidement et moins de chirurgie traumatique qui se composent des microinjections des nanoparticles directement sous la rétine, où ils restent enfermés et remontent les photorécepteurs dégénérés ; cette méthode assure également une efficacité accrue.

Les caractéristiques rassemblées prouvent également que la technique expérimentale novatrice représente une alternative admissible aux méthodes employées jusqu'à présent pour remettre la capacité photoreceptive de neurones rétiniens tout en préservant leur résolution spatiale, jetant une base solide pour de futurs tests cliniques chez l'homme.

D'ailleurs, le développement de ces nanomaterials photosensibles ouvre la voie à de futures applications neuves en neurologie et médicament.

Nos résultats expérimentaux mettent en valeur la pertinence potentielle des nanomaterials dans le développement des prothèses rétiniennes de la seconde génération pour traiter la cécité rétinienne dégénérative, et représentent un pas en avant important. »

Fabio Benfenati, chercheur, Istituto Italiano di Tecnologia

« La création d'un implant rétinien artificiel liquide a le potentiel grand d'assurer une visibilité de large-inducteur et la visibilité de haute définition. Joignant les polymères sensibles à la lumière dans les particules qui sont plus petites que les photorécepteurs, les augmentations la surface active de l'interaction avec les neurones rétiniens, laisse couvrir facilement la surface rétinienne entière et écailler la photoactivation au niveau d'un photorécepteur unique. »

« Dans cette recherche que nous nous sommes appliqués la nanotechnologie au médicament » conclut Guglielmo Lanzani. « En particulier dans nos laboratoires nous avons réalisé les nanoparticles de polymère qui se comportent comme les cellules photovoltaïques minuscules, basées sur le carbone et l'hydrogène, composantes fondamentales des biochimies de la durée.

Une fois est injectés dans la rétine, ces nanoparticles forment de petits ensembles la taille dont comparable à cela des neurones, qui se comportent effectivement comme des photorécepteurs. »

« L'opération pour l'injection sous-rétinienne des nanoparticles sensibles à la lumière est d'une façon minimum invasive et potentiellement reproductible au fil du temps, à la différence des prothèses rétiniennes planaires » ajoute Grazia Pertile, directeur à l'élément fonctionnant de l'ophthalmologie à IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabre.

« En même temps mettant à jour les avantages de la prothèse polymère, qui est naturellement sensible à la lumière écrivant l'oeil et n'exige pas des glaces, des appareils-photo ou des sources d'énergie externes. »

L'étude de recherches est basée sur les modèles précliniques et d'autres expérimentations seront principales pour effectuer à la technique une demande de règlement clinique pour les maladies telles que des rétinites pigmentaires et la dégénérescence maculaire liée à l'âge.

Source:
Journal reference:

Maya-Vatencourt, J. F., et al. (2020) Subretinally injected semiconducting polymer nanoparticles rescue vision in a rat model of retinal dystrophy. Nature Nanotechnology. doi.org/10.1038/s41565-020-0696-3.