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L’œil bionique

Qu’est-ce qu’une prothèse rétinienne?

Une prothèse rétinienne est un substitut électronique artificiel pour la rétine. Appelée « œil bionique » en langage populaire ou par le nom de marque Argus II, la prothèse rétinienne vise à rétablir la vision chez une personne qui a perdu la vue à cause d’une maladie de la rétine. La prothèse rétinienne est à ne pas confondre avec un implant de lentille ou un dispositif d’aide pour basse vision, dont le but est de maximiser la vision actuelle d’une personne.

Que fait la prothèse?

Chez les personnes atteintes d’une maladie rétinienne au stade avancé, les cellules photosensibles de la rétine appelées « photorécepteurs » sont disparues, mais le réseau de neurones qui achemine l’information visuelle au cerveau est intact. La prothèse rétinienne contourne ces photorécepteurs pour envoyer des signaux visuels au cerveau.

La prothèse rétablira-t-elle ma vision?

Les prothèses testées à ce jour ne procurent pas une vision naturelle. Les personnes dotées d’une prothèse, par exemple, arrivent à reconnaître une porte ou la silhouette d’une personne. Certaines peuvent par ailleurs distinguer des choses plus finement, par exemple une fourchette et une cuillère. Ces prothèses rétiniennes donnent en fait une « simulation de vision » aux utilisateurs, qui doivent ainsi réapprendre à voir. Leur cerveau doit en effet apprendre à interpréter cette nouvelle information.

À qui la prothèse est-elle destinée?

La prothèse rétinienne est destinée aux personnes aveugles ou ayant une perception lumineuse minimale, mais qui ont déjà vu. Le cerveau de la personne munie d’une prothèse doit interpréter les signaux de l’appareil. Or une personne née aveugle n’a jamais acquis cette capacité interprétative et pourrait ainsi ne pas bénéficier de la prothèse.

Y a-t-il des prothèses approuvées au Canada?

Oui. La prothèse rétinienne Argus II est homologuée par Santé Canada. Elle l’est aussi en Europe et aux États-Unis. Vaincre la cécité Canada a joué un rôle phare pour amener Argus II (parfois appelé l’« œil bionique ») au Canada, en participant au financement d’un essai clinique observationnel de l’appareil au Toronto Western Hospital, sous la direction du Dr Robert Devenyi.

Combien la prothèse coûte-t-elle?

La prothèse rétinienne Argus II maintenant sur le marché européen coûte autour de 100 000 $ US, plus le coût de la chirurgie pour l’implanter. Son fabricant, Second Sight, travaille activement à ce que la prothèse soit remboursée par le régime d’assurance public ou subventionnée par l’État. Le coût des autres prothèses rétiniennes n’est pas encore connu.

Comment la prothèse fonctionne-t-elle?

La technologie d’une prothèse varie, un peu comme il existe plusieurs types de téléphones intelligents.

Caméra + puce épirétinienne

La prothèse Argus II de Second Sight est la figure de proue de cette catégorie. Une caméra miniature, intégrée à des lunettes également dotées d’un bloc-piles, capte les images. Grâce à un faisceau 2D de plusieurs minuscules électrodes insérées par voie chirurgicale à la surface avant de la rétine (implant épirétinien), les images captées par la caméra sont converties en impulsions électriques, qui sont transmises sans fil à l’implant. Les impulsions stimulent les cellules résiduelles de la rétine à envoyer des influx nerveux modèles, représentant les images, le long du nerf optique vers le cerveau. Les patients peuvent apprendre à interpréter ces modèles et ainsi retrouver une certaine vision fonctionnelle. La plupart des personnes dotées de l’Argus II ont retrouvé un peu de perception visuelle, ce qui leur permet de mieux s’orienter dans une pièce ou exécuter des tâches quotidiennes. Les résultats semblent néanmoins varier beaucoup d’un utilisateur à l’autre.

Le système d’implant rétinien intelligent allie aussi une caméra à une puce comme Argus II. Il fait actuellement l’objet d’essais cliniques en Allemagne et au Royaume-Uni. Bionic Vision Australia développe également un produit similaire.

Puce sous-rétinienne

Retinal Implant AG a mis au point un implant sous-rétinien, installé derrière la rétine plutôt qu’à l’avant. Cette puce électronique comprend de toutes petites photocellules pour capter la lumière, des amplificateurs pour augmenter leur signal et des électrodes pour stimuler les cellules nerveuses la rétine. Depuis l’intégration des photocellules à la puce, la caméra externe n’est plus nécessaire. Aussi, l’implant sous-rétinien devrait s’avérer plus sûr et plus stable que l’implant épirétinien, mais la chirurgie pour implanter la prothèse est plus complexe. L’appareil fait actuellement l’objet d’essais cliniques en Allemagne, en Italie, au Royaume-Uni et aux États-Unis.

Artificial Silicon Retina Microchip, Boston Retinal Implant Project et Nano Vision figurent parmi les autres joueurs qui travaillent à la mise au point de puces, mais les deux derniers n’en sont toutefois pas au stade d’un essai chez l’humain.

Une puce sous-rétinienne pourrait procurer une résolution d’images légèrement supérieure à une puce épirétinienne. Cependant, puisque même les plus petites électrodes dans ces prothèses sont vouées à stimuler plus d’une cellule rétinienne, l’acuité visuelle de l’utilisateur pourrait ne jamais se rapprocher d’une vision normale. Or cette limite a débouché sur des stratégies hybrides, dans lesquelles les cellules nerveuses résiduelles de la rétine sont faites photosensibles et ainsi stimulées par des modèles lumineux, plutôt que par des impulsions électriques.

Encodage de signaux neuronaux

La Dre Sheila Nirenberg, de l’Université Cornell, compte parmi les nombreux chercheurs qui planchent sur cette nouvelle approche hybride pour mettre au point des prothèses. Dans ses travaux, une caméra transmet des images à un ordinateur qui analyse les différences locales d’intensité dans une image, puis encode cette information sous forme de pulsations lumineuses qui imitent le « langage » naturel du système nerveux central. Ces impulsions lumineuses peuvent être de taille moindre que les cellules nerveuses les plus petites de la rétine et être projetées à travers la pupille sur les cellules rétiniennes d’une personne. Par une nouvelle approche appelée « optogénétique », une forme de thérapie génique, ces cellules nerveuses acquièrent la capacité de réagir directement à la lumière, de sorte que les impulsions lumineuses générées par l’ordinateur les stimulent à envoyer des représentations d’images haute résolution « réalistes » au cerveau. Cette approche est actuellement testée sur des animaux. Si elle s’avère efficace, elle devrait procurer des images de bien meilleure qualité et une expérience visuelle plus naturelle. Le Dr Gautam Awatramani, de l’Université de Victoria, est l’un des scientifiques à recevoir du financement de donateurs de Vaincre la cécité Canada pour étudier des thérapies similaires.

Prothèse « connectée » directement au cerveau

Des scientifiques du Monash Vision Group, en Australie, ont mis au point un type de prothèse visuelle différent, qui évite carrément la rétine. Doté d’une caméra vidéo, leur appareil capte des images et envoie ses signaux électroniques directement au cortex visuel du cerveau.

Même si une chirurgie au cerveau semble une avenue plus difficile et risquée, l’intervention requise est relativement simple. Plus important encore, si elle s’avère un succès, la prothèse pourrait offrir des avantages considérables. Par exemple, elle pourrait aider les personnes atteintes d’une maladie dégénérative de la rétine, mais peut-être aussi les personnes dont le nerf optique est atteint à cause du glaucome[AT1]  ou d’une blessure.

De plus, comme cette prothèse ne serait pas implantée dans la rétine, il y aurait ni blocage ni atteintes des tissus rétiniens. La prothèse pourrait ainsi augmenter la vision des personnes qui voient encore un peu, sans nuire à leur vision résiduelle. Le Monash Vision Group et ses partenaires se sont engagés à ce que leur « œil bionique connecté directement au cerveau » soit prêt pour les premiers essais chez des patients très bientôt.

Texte mis à jour le 18 mai 2016 par Dre Mary Sunderland, directrice, Recherche et éducation à Vaincre la cécité Canada, et initialement révisé par le Dr Bill Stell, professeur d’anatomie et de biologie cellulaire à l’Université de Calgary, et par le Dr Gautam Awatramani, de l’Université de Victoria.

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