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Olho Biônico

Fotorreceptores sintéticos vão restaurar a visão aos cegos

Ferris Jr.
Dan Saelinger
Miikka Terho sabe a diferença entre uma maçã e uma banana. Ele pode dizer que uma é redonda, doce e crocante ao ser mordida e que a outra é longa e curva e fica pastosa se amadurecer demais. Mas, se você pedir que ele identifique uma fruta ou outra sem tocá-la, cheirá-la ou experimentá-la, ele não conseguirá. Terho é completamente cego. Por três meses em 2008, no entanto, ele recuperou a capacidade de distinguir uma maçã de uma banana pela visão graças a um pequeno chip eletrônico que os pesquisadores implantaram em seu olho esquerdo.

Embora breve, o sucesso inicial da nova tecnologia mudou permanentemente as perspectivas para Terho e muitos outros como ele.

Terho, que trabalha para uma organização de bolsas para atletismo na Finlândia, tem retinite pigmentosa, uma doença genética que destrói as células sensíveis à luz que recobrem a retina no fundo do olho. Ele enxergava perfeitamente até os 16 anos, quando sua visão noturna começou a falhar. Aos 20 anos, a capacidade de ver durante o dia também se deteriorou. Aos 30 anos, Terho perdeu a visão central dos dois olhos. Aos 40, ele apenas conseguia perceber nuances de luz na visão periférica.

Tudo mudou em novembro de 2008, quando Eberhart Zrenner, da Universidade de Tübingen, na Alemanha, implantou o chip na retina do olho de Terho. O chip substituiu fotorreceptores (conhecidos como hastes e cones) danificados da retina. Numa retina saudável, os fotorreceptores convertem a luz em impulsos elétricos que atingem o cérebro viajando por várias camadas de tecidos especiais – um dos quais é formado pelas chamadas células bipolares. Cada um dos 1.500 quadrados do chip, que são dispostos numa grade que mede3,05 milímetros por 3,05 milímetros, contém um fotodiodo, amplificador e eletrodo. Quando a luz brilha em um dos fotodiodos, ele gera uma pequena corrente elétrica que é reforçada pelo amplificador adjacente e canalizada para o eletrodo, que, por sua vez, estimula a célula bipolar mais próxima, por fim enviando um sinal por meio do nervo óptico para o cérebro. Quanto mais a luz brilha num fotodiodo, mais forte é a corrente elétrica resultante.

O implante na retina de Terho abriu-lhe uma janela para o mundo com tamanho  semelhante ao de um pedaço de papel de20 centímetrosquadrados segurado com seu braço estendido.

Através desta janela, Terho conseguia distinguir formas básicas e contornos de pessoas e objetos, especialmente se o contraste entre a luz e as cores escuras fosse forte. O implante, no entanto, não continha eletrodos suficientes para produzir imagens definidas. Além disso, o chip só permitia que ele percebesse tons de cinza e não cores, porque não podia diferenciar as ondas de luz.

Apesar dessas limitações, o implante mudou sensivelmente a forma como Terho interagia com o mundo dias depois da cirurgia. Pela primeira vez em uma década, ele conseguia ver e reconhecer objetos como talheres e frutas, ler letras grandes, se aproximar de pessoas numa sala e saber quais eram seus entes queridos. Dois outros pacientes que receberam implantes na mesma época foram capazes de localizar objetos brilhantes colocados contra fundos escuros.

Zrenner teve de remover os chips depois de três meses porque o design deixou os pacientes vulneráveis a infecções de pele: uma bateria de bolso externa alimentava de energia os amplificadores no olho por meio de um pequeno cabo inserido sob a pele, que deixava uma ferida aberta.

Além disso, os usuários precisavam ficar perto de um computador que controlava sem fio a frequência dos impulsos elétricos e aspectos da visão como brilho e contraste.

Desde 2008, Zrenner tornou seu implante mais seguro e mais portátil. O modelo mais recente – colocado em dez pessoas até agora – é sem fio. Sob a pele, um minúsculo cabo vai de uma bobina eletromagnética atrás da orelha numa curta distância até o chip no fundo do olho. Outra bobina eletromagnética colocada numa pequena caixa de plástico em cima da pele perto da orelha completa um circuito elétrico, o que fornece energia para o implante. Tocando em botões na bobina externa, os pacientes podem modificar o brilho e o contraste. Para aprimorar ainda mais a tecnologia, Zrenner quer implantar três chips próximos uns dos outros numa única retina para que as pessoas tenham um campo de visão maior.

Embora os fotorreceptores sintéticos possam ser úteis para algumas formas de cegueira provocadas por fotorreceptores danificados (como retinite pigmentosa, coroideremia e alguns tipos de degeneração macular, como atrofia geográfica), eles não podem ajudar pessoas com glaucoma ou outras doenças que degradam o nervo óptico. 

Outra equipe teve o mesmo nível de sucesso de Zrenner em estudos clínicos. A Second Sight, com sede na Califórnia, também desenvolveu um implante na retina – Argus II – para tratar retinite pigmentosa, mas com uma abordagem diferente. O Argus II captura imagens do mundo numa pequena câmera instalada em óculos, converte estas imagens em impulsos elétricos e as transmite para um eletrodo colocado na superfície da retina e não dentro dela. Diferentemente do implante de Zrenner, o Argus II não imita a excitação normal da retina pelas ondas de luz. Em vez disso, produz uma colcha de retalhos de pontos brilhantes e escuros que os pacientes precisam aprender a interpretar.

Mesmo restaurar a visão das escalas de cinza é caro. O Argus II é estimado em US$ 100 mil por olho. 
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