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PRIMA : un implant pour rendre la vue aux personnes atteintes de DMLA

Depuis 10 ans, l’avènement de « rétines artificielles » a montré qu’il était possible de restaurer un peu de vision chez des patients totalement aveugles. Développé par la startup Pixium Vision, l’implant PRIMA franchit une nouvelle étape : la qualité de sa résolution laisse espérer la possibilité de soigner des patients atteints de DMLA. Le point avec le Dr Serge Picaud, directeur de recherche à l’Institut de la Vision.

Implant PRIMA développé par Pixium Vision

©Pixium Vision

Passer du noir absolu à la capacité à lire quelques lettres. C’est ce que les premières rétines artificielles développées dans le monde (Argus de second Sight, Alpha AMS de Retina Implant et Iris de Pixium Vision) ont permis à certains patients. Le principe de ces puces : remplacer les photorécepteurs de la rétine par des capteurs électroniques afin de « réveiller » la rétine, qui va alors transmettre l’information au cortex visuel. Environ 200 patients, pour la plupart atteints de rétinite pigmentaire, ont été opérés de par le monde. Chez ces patients, les récepteurs de la rétine sont détruits mais tout le reste de la « connectique » est intact.

Cette première étape a été le « proof of concept » : il était possible de rétablir un peu de vision chez des patients aveugles. Une vision certes très lacunaire mais qui permettait de se diriger dans une pièce, de discerner des formes. « Cela peut sembler une vision tellement peu résolue qu’il est légitime de se demander quel bénéfice en retire le patient, précise le Dr Serge Picaud. Et pourtant quand on discute avec eux, ils témoignent de changements radicaux dans leur existence ». Ainsi un patient, passionné de ski, a retrouvé les pistes depuis qu’il a été implanté. « Il arrive à suivre son pilote sans autre information que l’information visuelle transmise par sa rétine artificielle et pour lui c’est fabuleux. C’est un retour à la liberté. »

Les expériences menées ces 10 dernières années ont également montré que non seulement le résultat ne se dégrade pas avec le temps mais qu’il s’améliore. La zone du cortex visuel est de plus en plus active au fil du temps.

Une nouvelle étape a été franchie fin 2017 avec l’implant PRIMA, né de Pixium Vision et implanté pour la première fois par le Dr Yannick Le Mer de la fondation ophtalmologique Rothschild chez une patiente atteinte de DMLA atrophique sèche. Depuis, 3 autres patients ont été implantés avec succès, et 5 autres le seront prochainement dans le cadre d’une étude clinique en cours.

Un implant miniaturisé mais plus d’électrodes

PRIMA est un implant miniaturisé sans fil de connexion. C’est une micro-puce photovoltaïque de 2 mm x 2 mm et 30 microns d’épaisseur. Implanté sous la rétine, grâce à une intervention chirurgicale peu invasive, l’implant converti un faisceau infra-rouge, reçu d’une paire de lunettes externe munie d’une caméra, en un signal électrique qui est transmis au cerveau par l’intermédiaire du nerf optique.

Implant PRIMA développé par Pixium Vision

©Pixium Vision

Sur cet espace extrêmement réduit, 378 électrodes ont pu être insérées, soit autant de petits pixels (l’implant IRIS II en contenait 150). Or, il est aujourd’hui établi que pour pouvoir lire un texte ou reconnaître un visage, 600 pixels sont nécessaires. Une des hypothèses, déjà testée chez le rat, consisterait à implanter plusieurs puces en silicium pour atteindre le nombre de pixels désiré. Autre solution, miniaturiser encore plus les électrodes pour passer à 600 par plaque. Ce n’est pas infaisable, explique le Dr Picaud : « Plus on diminue la taille des électrodes et plus on a de difficulté à transférer de l’électricité. Néanmoins, les unités de stimulation sur PRIMA ont actuellement une dimension de 100 microns, et il semble possible de les réduire à 75, voire même à 50 ».

Une meilleure résolution de l’image

Autre atout de PRIMA, la précision des informations qu’il diffuse. Le problème avec la stimulation électrique par les implants précédents, c’est que le courant libéré diffusait sur une zone assez large, stimulant non seulement la zone choisie mais aussi les zones voisines. D’où un certain flou dans les formes rendues. Pour confiner au mieux les courants, les électrodes de PRIMA ont été fondues dans une grille de masse, conçue à Stanford par le Professeur Daniel Palanker. « Chaque électrode est entourée de deux photodiodes et la grille de masse forme une sorte de nid d’abeille autour », explique le Dr Serge Picaud. Le retour de courant est ainsi très local et il y a très peu d’interférence entre la zone stimulée et la zone voisine. « Avec un faisceau infra-rouge, on peut activer une unité, soit un pixel. Et seulement cette unité-là, car c’est là l’autre originalité de PRIMA : il fonctionne sans fil, sans apport électrique extérieur. C’est l’énergie apportée par le faisceau infrarouge qui active les électrodes », complète le docteur.
La résolution des images restituées est meilleure grâce à la caméra disposée sur les lunettes. Cette caméra, un peu particulière, est « asynchrone » : elle ne mesure pas une image toutes les 30 millisecondes, chaque pixel fonctionne de façon indépendante en fonction de l’intensité lumineuse envoyée sur ce pixel.
PRIMA présente de plus une dynamique ultrarapide permettant de situer en permanence les objets dans l’espace et un mécanisme empêchant les phénomènes de saturation lorsque la lumière est excessive. Cela ajoute également à la qualité de la résolution de l’image.

L’association de toutes ces technologies, ainsi que la relative « simplicité » de l’intervention chirurgicale nécessaire pour implanter PRIMA, permet d’envisager de nombreuses applications, en particulier chez les patients souffrant de DMLA et ayant perdu la vision centrale. La DMLA touche 15 à 25 % de la population entre 65 et 75 ans, et plus d’un quart des Français au-delà de 75 ans. La forme « humide » bénéficie de traitements. Pour la forme sèche, la plus fréquente, il n’existe à ce jour aucune solution thérapeutique. On estime que 300 000 personnes en France souffrent de complications de leur DMLA entraînant des séquelles visuelles. Pour ces patients, condamnés à perdre la vision centrale, la vision de précision, PRIMA représente un espoir considérable.

 

Régénérer le nerf optique, la prochaine étape ?
Des travaux sont en cours aux États-Unis pour tenter de faire recouvrer la vision aux personnes ayant perdu leur nerf optique. Diverses approches sont développées : molécules pour régénérer les axones des neurones, molécules de guidage pour que les cellules du SNC se reconnectent les unes aux autres, réactivation de mécanismes de régénérations éteints pendant la petite enfance. Ces travaux pourraient conduire à des thérapies visant à redonner la vision à des personnes aveugles suite à un glaucome ou devenues aveugles dans un accident.

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