סוכנות מימון פדרלית התומכת במחקר בעל השפעה גבוהה המסוגלת להניע פריצות דרך ביו-רפואיות ובריאותיות, העניקה עד 47 מיליון דולר עבור פרויקט שמטרתו להעביר השתלות עיניים כדי להחזיר את הראייה קרוב יותר למציאות. פרס שש השנים מטעם הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים לבריאות (ARPA-H) השתלות של השתלות עיניים אנושיות (THEA) נועד להגביר מאמץ בינתחומי להקדים את השתלת העין לניסוי קליני.
עד כה, רק השתלת עין שלמה אחת בוצעה בהצלחה. ההליך הניסיוני היה חלק מניתוח השתלת פנים על ידי מנתחי NYU Langone Health בשנת 2023. בעוד שהעין המושתלת עדיין הייתה בת קיימא שנה לאחר מכן, האיבר עדיין לא סיפק ראיה.
מכון עיניים USC Roski בבית הספר לרפואה Keck של USC הוא אחד משמונה ארגונים המובילים את הפרויקט, הידוע בשם Total Human Eye-allotransplantation Innovation Advancement (THEIA). הצוות, בראשות קיה וושינגטון, MD בקמפוס הרפואי של אוניברסיטת קולורדו אנשוץ, כולל את המרכז הרפואי סידרס-סיני בלוס אנג'לס, הקרן להילחם בעיוורון, אוניברסיטת אינדיאנה, אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, המכון הלאומי לעיניים ואוניברסיטת ויסקונסין – מדיסון.
אסטרטגיית המחקר של הפרויקט כוללת רכיבים שמטרתם לשמר עיניים שנתרמו כדי להבטיח שהן מתקיימות להשתלה, הצמדה ותיקון של עצב הראייה, וקביעת הפרטים הלוגיסטיים והטכניים של ההליך כולו באמצעות טיפול שלאחר הניתוח. הגישה להמשך פרויקט זה כוללת טכנולוגיות מתקדמות, כולל טיפולים מבוססי תאים וגנים, כמו גם מכשירים להגברת הפעילות בעצבים שהצוות של USC ינחה.
קימברלי גוקופסקי, MD, PhD, נוירו-אופטלמולוג ומנתח-מדען בבית הספר לרפואה קק מובילה את החלק של USC במאמץ.
"עד ש-ARPA-H יצרה את ההזדמנות, הרעיון של השתלת עיניים הרגיש מדע בדיוני מדי, רחוק מדי עבור רבים." אמר גוקופסקי, פרופסור חבר לרפואת עיניים קלינית בדיקן בבית הספר לרפואה ומנהל שותף למחקר במכון USC לטכנולוגיה ומערכות רפואיות, יוזמה משותפת של בית הספר לרפואה קק ובית הספר להנדסה ויטרבי. "עם זאת, בגלל ההתקדמות הרפואית והמדעית האחרונה, רבים מאיתנו החלו להבין שזה משהו ששווה להמשיך".
כינוס המומחיות המתאימה לאתגר זה דרש שילוב ייחודי של מרכזים רפואיים אקדמיים, קרן פרטית ומוסד ממשלתי. חוקרים ב-THEIA כבר רחוקים בפיתוח הטכנולוגיות והטכניקות הכרוכות בכך.
גוקופסקי ממלא תפקיד מנהיגותי בשני תחומי יעד של THEIA: קידום מערכת לכיוון צמיחת עצבים באמצעות גירוי חשמלי; ויצירת הפרוטוקולים לזיהוי תורמים וחולים מתאימים, ביצוע הליך השתלת עיניים וטיפול לאחר.
"יש הרבה עבודה לעשות, למשל, לייעל את האיזון של מה שאתה משמר במטופל ומה שאתה קוצר מהתורם," היא אמרה.
כדי להשיג יעדים אלה, גוקופסקי הרכיב צוות של חוקרים מ-USC ומאוניברסיטת קליפורניה, אירווין. החברים מייצגים מערך מגוון של דיסציפלינות: רפואת עיניים, נוירוכירורגיה, נוירוביולוגיה וביו-הנדסה. הצוות כולל את Gianluca Lazzi, PhD, מנהל מכון USC לטכנולוגיה ומערכות רפואיות, Mark Humayun, MD, PhD, ממציא מכשיר "עין ביונית" המאושר על ידי ה-FDA לשיקום הראייה, וארתור טוגה, PhD, א. מומחה בעל שם עולמי בהדמיית מוח.
מהנדסים וביולוגים וקלינאים כולם חושבים אחרת, ואנחנו מבינים את החשיבות של מחקר מתכנס המקשר בין אסכולות שונות. בינתחומיות היא חוזקה ב-USC, ומשהו שאנו מקווים לנצל ממנו. יש לנו גם מסורת של הצלחה ומצוינות -; חוקרים בעלי ניסיון בנטילת טכנולוגיה ממש מהרעיון לחדר הניתוח -; והמסורת הזו מגבה אותנו".
קימברלי גוקופסקי, MD, PhD, נוירו-אופטלמולוג ומנתח-מדען, בית הספר לרפואה קק
היא גם שיתפה פעולה עם חברות כמו Neurotech, המייצרת שתל שמשחרר גורמי גדילה, ובוסטון סיינטיפיק, ששתלי המוח שלה משמשים כיום לטיפול במספר מצבים נוירולוגיים. עבור Gokoffski, מעורבות שותפים בתעשייה היא חלק בלתי נפרד מהאצת ההתקדמות.
"אני לא רואה בזה פרס חקר או גילוי אלא הזדמנות להפגין יעילות,"היא אמרה."אנחנו לוקחים את מה שאנחנו יודעים שעובדים ומנסים אותו בשילוב עם התקדמות של מומחים אחרים בתחום. רציתי למצוא משתפי פעולה שיעזרו לתרגם את המדע לקליניקה, מהר ככל האפשר."
הגירוי החשמלי לכיוון צמיחת העצבים יגיע מסדרה של מכשירים שהושתלו בעין ובמוח. צומת מפתח אחד יהיה שרוול מסביב לאזור שבו נפגשים רקמות התרומה והמארח. הרעיון הוא לא רק ליישם שדה חשמלי אלא גם לספק טיפולים ביולוגיים התומכים בהישרדות העצבים וממזערים דלקת. טכנולוגיה זו תנצל את הדרכים המקומיות בהן הגוף משתמש בחשמל כדי להעביר מידע ולהנחות ריפוי פצעים.
"אם אתה רק מניע צמיחה של נוירונים מבפנים, זה כמו להכות בגז בלי לשלוט בהיגוי," אמר גוקופסקי. "תהשדות החשמליים אמנם מספקים גז, אבל הם בעיקר מספקים את רמז ההיגוי. המחקר שלנו נועד בעצם להשתמש בתגובות תאיות טבעיות לשדות חשמליים כדי להנחות את העצבים לצמוח למקום שבו הם צריכים לגדול. אם נחבר מחדש בצורה לא נכונה, החולים עלולים לחוות בלבול חזותי".
לאחר השלמת העבודה הפרה-קלינית, מכון העין של USC Roski יגייס וירשום מטופלים פוטנציאליים. לאחר מכן יתחבר גוקופסקי עם ד"ר דרין לי, MD, PhD, נוירוכירורגית ומנהלת שותפה של המרכז לשיקום עצבים ב-USC, ד"ר קיה וושינגטון ומנתחים פלסטיים אחרים מ-CU Anschutz, ומנתחי השתלות מ-Cedars-Sinai כדי לבצע את השתלת העין. וטיפול לאחר ניתוח בארזים-סיני. הערכות מעקב יתקיימו במכון העין של USC Roski.
גוקופסקי מוסיף כי הדרך מהמעבדה למרפאה תחייב ללא ספק שיתופי פעולה נוספים. שותפים עתידיים עשויים לכלול פילנתרופים המעוניינים לתרום לשיקום הראייה ומשקיעים המעוניינים להביא טכנולוגיות רכיבים לשוק.
"כדי להשיג את המטרות הגדולות ביותר, אנחנו באמת צריכים להצטרף יחד ולרכז את המשאבים שלנו,"אמר גוקופסקי."לקרב אנשים כדי להשיג מטרה גדולה זה בדיוק מה ש-ARPA-H מנסה לעשות."
