Le glaucome, un groupe de maladies qui endommagent le nerf optique, affecte plus de deux millions d'Américains et constitue la deuxième cause de cécité dans le monde.
Les personnes à risque de développer la maladie - généralement les personnes âgées de plus de 60 ans ou celles ayant des antécédents familiaux - consultent généralement leur médecin pour des tests de dépistage trois ou quatre fois par an. Tueng Shen, professeur d'ophtalmologie à l'Université de Washington, dit que cela ne suffit pas.
«[Les méthodes actuelles] limitent notre capacité à filtrer les personnes et, parfois, nous ne découvrons les changements que longtemps après qu'ils se sont produits», dit-elle.
Sa solution, qu'elle a développée avec son collègue professeur Karl Böhringer: un implant prototype qui permet de détecter les signes avant-coureurs en temps réel, afin que les médecins puissent commencer le traitement de manière plus proactive que jamais.
En dehors des rétines artificielles à base de photodiodes, c'est la première fois que quelqu'un tente d'implanter un capteur électronique directement dans l'œil. Les chercheurs et les entreprises les plus proches sont en train d’intégrer l’intelligence dans des lentilles de contact. L'un des systèmes mis au point à l'Université du Michigan offre une vision nocturne à l'utilisateur. Un système de Google utilise des capteurs pour surveiller les taux de glucose.
La principale cause du glaucome est une augmentation de la pression à l'intérieur de l'œil provoquée par une accumulation de liquide. La pression supplémentaire peut causer des dommages irréparables au nerf optique et l'empêcher de fonctionner.
Au cours d'un dépistage traditionnel du glaucome, un médecin engourdit l'œil du patient et applique une petite bouffée d'air. La force pousse sur la cornée, ce qui indique le niveau de pression dans l'œil.
«Cela ressemble beaucoup à la façon dont vous voyez à quel point un ballon de basket-ball est gonflé», explique Shen. "Vous le pressez."
Mais, souligne Shen, le niveau de pression peut changer rapidement, ce qui signifie que les patients devraient faire l'objet d'une surveillance plus régulière.
«C'est comme tester la glycémie», dit Shen. «C'est un processus progressif. Ce sont les hauts et les bas, le déséquilibre général qui causera des dommages. "
Normalement, il faudrait beaucoup à un patient pour détecter lui-même un problème. L’incohérence en pression doit être extrême et prolongée avant que le patient ne présente des symptômes perceptibles, notamment une douleur extrême et des vomissements.
Un implant permettrait aux médecins de surveiller le problème et de commencer le traitement avant qu'il ne soit trop tard, dit Shen.
Böhringer, qui a développé le dispositif avec Shen, explique que la conception de l'implant est très simple: il se compose d'un capteur de pression, d'un petit processeur et d'une antenne. Les chercheurs souhaitent l’intégrer à un objectif artificiel lors de la chirurgie de la cataracte, après quoi l’antenne enroulée autour du périmètre de la lentille transmet les données du capteur à un appareil extérieur.
La même antenne rassemble également de l'énergie pour alimenter la puce sans fil, comme le ferait une brosse à dents électrique.
Les chercheurs ont conçu le capteur pour qu'il s'intègre facilement dans les implants existants de la cataracte. (Université de Washington) Böhringer envisage un dispositif de contrôle extérieur, peut-être de la taille d'un téléphone portable, qui fournira de l'énergie et recueillera et transmettra des données de pression.
"Peut-être qu'un futur téléphone portable lui-même pourrait en avoir la capacité", affirme-t-il, "mais c'est une chose sur laquelle nous devrons nous pencher."
Le système étant conçu pour s'intégrer aux implants existants de la cataracte, les patients ne devront pas subir de chirurgie supplémentaire. C'est un bon point de départ, dit Shen, puisque les facteurs de risque pour les deux maladies sont similaires. Les médecins pratiquent environ trois millions de chirurgies de la cataracte chaque année, un chiffre qui, selon les recherches, augmentera régulièrement au cours des prochaines décennies.
Les deux professeurs s'empressent d'insister sur le fait que leur implant est toujours un prototype à un stade précoce ou une preuve de concept.
«Ce n’est pas prêt pour l’implantation pour le moment», déclare Böhringer. «Il ne manque que tous les composants pour montrer que c’est faisable.»
Leur prototype est également beaucoup plus volumineux qu’un implant in vivo. il est mesuré en centimètres et devra être réduit en millimètres pour s'adapter à l'intérieur de l'œil.
Cela pourrait prendre jusqu'à cinq ans avant qu'ils soient prêts pour des tests sur des humains, explique Böhringer. Mais les applications du système de Shen et Böhringer pourraient éventuellement s'étendre au-delà du glaucome. Le capteur peut déjà détecter les changements de température et peut donc le modifier pour suivre des éléments tels que le niveau d'acidité de l'œil, entre autres mesures de la santé.
«C’est plus une plate-forme», dit Shen, «nous construisons une fondation - tout un groupe de façons différentes d’aborder la santé.»
