रेटिना कृत्रिम दृष्टि (रेटिना प्रोस्थेसिस)

एक नज़र में महत्वपूर्ण बिंदु

इस रोग के मुख्य बिंदु

• रेटिनल कृत्रिम दृष्टि (रेटिनल प्रोस्थेसिस) एक उपकरण है जो फोटोरिसेप्टर खो चुके रोगियों में शेष रेटिनल तंत्रिका कोशिकाओं को उत्तेजित करके आंशिक रूप से दृष्टि बहाल करता है।
• मुख्य अनुकूल रोग रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा (RP) है, जो जापान में लगभग 4000 से 8000 लोगों में से एक को प्रभावित करने वाला एक निर्दिष्ट दुर्लभ रोग है। ³⁾
• विद्युत उत्तेजना प्रकार के प्रतिनिधि Argus II सहित नियामक-अनुमोदित रेटिनल प्रोस्थेसिस दुनिया भर में 500 से अधिक लोगों में प्रत्यारोपित किए गए हैं। ⁴⁾
• रासायनिक उत्तेजना प्रकार एक अगली पीढ़ी का दृष्टिकोण है जो रेटिना की आंतरिक परतों को सक्रिय करने के लिए ग्लूटामेट का स्थानीय प्रशासन करता है। ¹⁾
• ऑप्टोजेनेटिक थेरेपी एक शोध चरण की तकनीक है जो शेष रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाओं में प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन पहुंचाती है और प्रकाश उत्तेजना के माध्यम से दृष्टि का पुनर्निर्माण करती है। ²⁾
• उपचार केवल उन मामलों तक सीमित है जहां RGC (रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाएं) जीवित हैं, और उपयुक्त रोगी चयन सफलता निर्धारित करता है। ⁴⁾

1. रेटिनल कृत्रिम दृष्टि (रेटिनल प्रोस्थेसिस) क्या है?

रेटिनल कृत्रिम दृष्टि (रेटिनल प्रोस्थेसिस) एक सामान्य शब्द है जो प्रत्यारोपित उपकरणों के लिए है जो रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा (RP) या उम्र से संबंधित धब्बेदार अध:पतन (AMD) के कारण फोटोरिसेप्टर खो चुके रोगियों में शेष आंतरिक रेटिनल कोशिकाओं (द्विध्रुवी कोशिकाओं और रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाओं) को विद्युत या रासायनिक रूप से उत्तेजित करके आंशिक रूप से दृष्टि बहाल करते हैं।

दृष्टि सहायक उपकरण की अवधारणा 1755 में Le Roy से जुड़ी है, और 1956 में Tassicker ने रेटिनल उत्तेजना का प्रस्ताव रखा। तब से, इलेक्ट्रोड ऐरे प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ यह वर्तमान रूप में विकसित हुआ है। कई उपकरण नैदानिक चरण तक पहुंच चुके हैं। ⁴⁾

लक्षित रोगियों में, फोटोरिसेप्टर खो चुके हैं, लेकिन आंतरिक रेटिना की RGC (रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाओं) की काफी संख्या जीवित रहती है। ⁴⁾ इन RGC का जीवित रहना कृत्रिम दृष्टि का जैविक आधार है।

Q रेटिनल कृत्रिम दृष्टि किन रोगियों के लिए उपयुक्त है?

A

मुख्य रूप से वे रोगी जिनमें रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा के कारण फोटोरिसेप्टर अध:पतन बढ़ गया है और दृष्टि प्रकाश बोध से भी कम हो गई है, लक्षित होते हैं। Argus II के लिए, स्वीकृत संकेत 25 वर्ष या उससे अधिक आयु और प्रकाश बोध से कम दृष्टि है। आंतरिक रेटिना (RGC) का जीवित रहना एक आवश्यक शर्त है, जिसकी पुष्टि प्रीऑपरेटिव मूल्यांकन द्वारा की जाती है।

2. मुख्य लक्षण और नैदानिक निष्कर्ष

व्यक्तिपरक लक्षण

रेटिनल प्रोस्थेसिस का मुख्य संकेत रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा (RP) में, निम्नलिखित प्रगति देखी जाती है:

• रतौंधी : सबसे प्रारंभिक लक्षण। अंधेरे में दृश्य कार्य में कमी से शुरू होता है।
• दृष्टि क्षेत्र संकुचन : वलयाकार अंधस्पॉट बढ़ता है, जिससे विशिष्ट अभिकेंद्री दृष्टि क्षेत्र संकुचन होता है।
• दृश्य तीक्ष्णता में कमी : शंकु कोशिकाओं के अध:पतन के बढ़ने पर केंद्रीय दृश्य तीक्ष्णता कम हो जाती है। ²⁾
• रंग दृष्टि असामान्यता और प्रकाश बोध का नष्ट होना : अंतिम चरण में केवल प्रकाश बोध रह जाता है, और अंततः पूर्ण अंधता हो जाती है।

विशेषज्ञ पूरक

RP में, दंड कोशिकाओं के प्राथमिक अध:पतन के बाद शंकु कोशिकाएं द्वितीयक रूप से नष्ट हो जाती हैं (“bystander effect”)। RdCVF (rod-derived cone viability factor) की कमी इस द्वितीयक अध:पतन में शामिल मानी जाती है। ²⁾

नैदानिक निष्कर्ष

RP के विशिष्ट फंडस निष्कर्ष इस प्रकार हैं: ³⁾

फंडस निष्कर्ष

अस्थि-पिंड जैसा वर्णक जमाव : भूमध्य रेखा के आसपास वितरित विशिष्ट निष्कर्ष।

ऑप्टिक शोष और मोमी चमक : पैपिला का पीलापन। लंबे समय तक चलने वाले मामलों में स्पष्ट।

वाहिका संकुचन : रेटिनल धमनियों का स्पष्ट संकुचन।

इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल और इमेजिंग निष्कर्ष

इलेक्ट्रोरेटिनोग्राम (ERG) का अनुपस्थित या स्पष्ट रूप से कम होना : निश्चित निदान के लिए आवश्यक जांच।

OCT में एलिप्सॉइड ज़ोन (EZ) का गायब होना : फोटोरिसेप्टर के आंतरिक और बाहरी खंडों के बीच की सीमा का गायब होना कोशिका अध:पतन को दर्शाता है।

FAF (फंडस ऑटोफ्लोरेसेंस) में रिंग के आकार का हाइपरफ्लोरेसेंस : सक्रिय अध:पतन क्षेत्र की सीमा को दर्शाता है।

रेटिनल प्रोस्थेसिस प्रत्यारोपण के बाद, रोगी कभी-कभी वस्तुओं की रूपरेखा और गति को पहचान सकते हैं। हालांकि, वर्तमान उपकरणों से प्राप्त दृष्टि सीमित होती है और प्राकृतिक दृष्टि की बहाली नहीं होती⁴⁾।

Q RP का निदान कैसे किया जाता है?

A

इलेक्ट्रोरेटिनोग्राम द्वारा कार्यात्मक मूल्यांकन निश्चित निदान के लिए आवश्यक है। ³⁾ OCT एलिप्सॉइड ज़ोन (EZ) की स्थिति का आकलन करता है, और फंडस ऑटोफ्लोरेसेंस रिंग के आकार के हाइपरफ्लोरेसेंस की पुष्टि करता है। आनुवंशिक परीक्षण भी अनुशंसित है; जापानियों में EYS जीन सबसे आम (20-30%) है। ³⁾

3. कारण और जोखिम कारक

रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा की आनुवंशिक पृष्ठभूमि

RP 100 से अधिक जीन उत्परिवर्तनों के कारण होने वाले वंशानुगत रेटिनल अध:पतन रोगों के समूह का सामान्य नाम है। ²⁾ इसका प्रसार 4000-8000 में 1 व्यक्ति है, और जापान में जन्मजात अंधता का प्रमुख कारण है। ³⁾

• ऑटोसोमल डॉमिनेंट (AD) : 32 से अधिक कारण जीन। RHO, PRPF31 आदि प्रमुख हैं। ²⁾
• ऑटोसोमल रिसेसिव (AR) : 90 से अधिक कारण जीन। जापानियों में EYS जीन 20-30% मामलों में पाया जाता है। ^{2, 3)}
• सिंड्रोमिक प्रकार : इसमें यूशर सिंड्रोम (सुनने की हानि के साथ), बार्डेट-बीडल सिंड्रोम (पॉलीडेक्टाइली और मोटापे के साथ) शामिल हैं। ²⁾

आयु-संबंधित धब्बेदार अध:पतन (AMD)

AMD के अंतिम चरण, जियोग्राफिक एट्रोफी (GA) में, फोविया के फोटोरिसेप्टर और RPE शोषित हो जाते हैं, जिससे केंद्रीय दृष्टि खत्म हो जाती है। PRIMA जैसे कुछ रेटिनल प्रोस्थेसिस GA के कारण केंद्रीय दृष्टि विकारों के लिए भी अध्ययन के तहत हैं⁴⁾।

रोकथाम और दैनिक देखभाल

• RP एक आनुवंशिक रोग है, इसलिए इसकी कोई मूल रोकथाम नहीं है, लेकिन नियमित नेत्र जांच से प्रगति का जल्द पता लगाना महत्वपूर्ण है।
• पराबैंगनी किरणें रेटिना अध:पतन को तेज कर सकती हैं, इसलिए बाहर जाते समय धूप का चश्मा पहनने की सलाह दी जाती है।
• आनुवंशिक परामर्श से परिवार पर प्रभाव और भविष्य के उपचार विकल्पों के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सकती है।

4. निदान और जांच के तरीके

RP के निदान मानदंड और जांच

रेटिनल प्रोस्थेसिस के लिए पात्रता मूल्यांकन में RP की प्रगति का आकलन आवश्यक है।

• इलेक्ट्रोरेटिनोग्राफी (ERG) : निश्चित निदान के लिए अनिवार्य। रॉड और कोन प्रतिक्रियाओं के गायब होने या स्पष्ट कमी की पुष्टि करता है। ³⁾
• दृश्य क्षेत्र परीक्षण : गोल्डमैन डायनेमिक परिमापी से संकेंद्रित दृश्य क्षेत्र संकुचन के पैटर्न और शेष दृश्य क्षेत्र का मूल्यांकन करता है।
• OCT : अंडाकार क्षेत्र (EZ) की शेष स्थिति से फोटोरिसेप्टर घनत्व का अनुमान लगाता है। ³⁾
• फंडस ऑटोफ्लोरेसेंस (FAF) : रिंग के आकार का हाइपरफ्लोरेसेंस अध:पतन गतिविधि क्षेत्र का संकेतक है। ³⁾
• आनुवंशिक परीक्षण : कारण जीन की पहचान। जीन थेरेपी (अनुभाग 7 देखें) के लिए उम्मीदवार चयन में भी महत्वपूर्ण।

डिवाइस प्रत्यारोपण के लिए पात्रता मूल्यांकन

Argus II के लिए स्वीकृत पात्रता मानदंड इस प्रकार हैं:

• आयु: 25 वर्ष और अधिक
• दृष्टि तीक्ष्णता: प्रकाश बोध या उससे कम
• RP (या संबंधित रोग) के कारण गंभीर दृश्य हानि
• आंतरिक रेटिना (RGC) की विद्युत उत्तेजना प्रतिक्रिया की पुष्टि होनी चाहिए

निर्दिष्ट दुर्लभ रोग आवेदन

RP निर्दिष्ट दुर्लभ रोग (दुर्लभ रोग कानून) के अंतर्गत आता है, और निदान की पुष्टि के बाद चिकित्सा व्यय सहायता के लिए आवेदन किया जा सकता है। ³⁾

5. मानक उपचार

वर्तमान में नैदानिक उपयोग में रेटिनल कृत्रिम दृष्टि उपकरण मुख्यतः विद्युत उत्तेजना प्रकार के होते हैं। उपकरण की स्थिति के अनुसार, इन्हें एपिरेटिनल (रेटिना के अंदर) और सबरेटिनल (रेटिना के नीचे) प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है।

प्रमुख उपकरणों की तुलना

प्रमुख विद्युत उत्तेजना प्रकार के उपकरण नीचे दिए गए हैं।

उपकरण	इलेक्ट्रोड संख्या	स्थान
Argus II	60 इलेक्ट्रोड	एपिरेटिनल
Alpha IMS/AMS	1500 पिक्सेल	सबरेटिनल
PRIMA	378 पिक्सेल	सबरेटिनल

Argus II (Second Sight)

2013 में FDA द्वारा अनुमोदित पहली व्यावसायिक रेटिनल प्रोस्थेसिस। यह कैमरा चश्मे और बाहरी प्रोसेसर को जोड़ता है, और 60 इलेक्ट्रोड सरणी के साथ रेटिना को उत्तेजित करता है। सभी नियामक-अनुमोदित रेटिनल प्रोस्थेसिस में, दुनिया भर में 500 से अधिक लोगों में प्रत्यारोपित किया गया है ⁴⁾।

Alpha IMS/AMS (Retina Implant AG)

रेटिना के नीचे 1500 फोटोडायोड-इलेक्ट्रोड सरणी रखी जाती है। यह एक स्वायत्त उपकरण है जिसे बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है और यह आपतित प्रकाश को सीधे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है।

PRIMA (Pixium Vision)

378 पिक्सेल का फोटोवोल्टिक चिप सबरेटिनल रखा जाता है। AMD (भौगोलिक शोष) मुख्य संकेत है। चश्मे से निकट-अवरक्त लेजर विकिरण द्वारा शक्ति प्रदान की जाती है।

रासायनिक उत्तेजना कृत्रिम दृष्टि

विद्युत उत्तेजना के विकल्प के रूप में, न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट को स्थानीय रूप से छोड़ कर रेटिना की आंतरिक परतों को उत्तेजित करने का दृष्टिकोण शोध किया जा रहा है। ¹⁾ विद्युत उत्तेजना की तुलना में इसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैं।

• ग्लूटामेट सांद्रता : 0.4 से 10 mM की सीमा में रेटिना कोशिकाओं को सक्रिय करता है। ¹⁾
• इंजेक्शन मात्रा : प्रति इंजेक्शन 10 pL से कम के सूक्ष्म इंजेक्शन द्वारा नियंत्रित। ¹⁾
• समय विभेदन : 3-5 Hz का समय विभेदन प्राप्त करता है। ¹⁾
• सामग्री : उच्च जैव-अनुकूलता वाली SU-8 सामग्री का उपयोग। ¹⁾
• संचालन सिद्धांत : विद्युत-आसमाटिक प्रवाह द्वारा ग्लूटामेट का वितरण। ¹⁾

उपचार में सावधानियाँ

• वर्तमान में जापान में FDA और CE-अनुमोदित उपकरणों के प्रत्यारोपण की सुविधा सीमित संस्थानों में ही उपलब्ध है।
• ग्लूटामेट में न्यूरोटॉक्सिसिटी होती है, इसलिए अत्यधिक प्रशासन शेष तंत्रिका कोशिकाओं को नुकसान पहुँचा सकता है। ¹⁾
• उपकरण प्रत्यारोपण को पुनर्वास के साथ जोड़ा जाना चाहिए, और दृश्य पुनःसीखने में लंबा समय लगता है।

Q क्या रेटिनल कृत्रिम दृष्टि से सामान्य दृष्टि वापस आ सकती है?

A

वर्तमान उपकरण प्राकृतिक दृष्टि को बहाल नहीं करते हैं। इलेक्ट्रोड संख्या और रिज़ॉल्यूशन की सीमाओं के कारण, मुख्य कार्य प्रकाश-अंधकार, आकृति और गति की पहचान है। यह तकनीक दैनिक जीवन में सहायता के रूप में स्थित है।

6. रोग-शरीरक्रिया विज्ञान और विस्तृत रोगजनन तंत्र

रेटिना अध:पतन के बाद रीमॉडलिंग

RP जैसी अध:पतित रेटिना में, फोटोरिसेप्टर की मृत्यु के बाद आंतरिक रेटिना चरणबद्ध रूप से पुनर्निर्मित (रीमॉडल) होती है। ¹⁾ यह रीमॉडलिंग कृत्रिम दृष्टि की प्रभावशीलता को सीधे प्रभावित करती है।

रीमॉडलिंग तीन चरणों में आगे बढ़ती है। ¹⁾

चरण	मुख्य परिवर्तन
चरण 1	दंड कोशिका बाह्य खंड का छोटा होना और सिकुड़ना
चरण 2	दंड कोशिकाओं की मृत्यु और तंत्रिका सर्किट का पुनर्गठन
चरण 3	गंभीर तंत्रिका पुनर्गठन और मुलर कोशिका अतिवृद्धि

चरण 3 में, मुलर कोशिकाएं बढ़ती हैं और रेटिना की पूरी मोटाई में रेशेदार निशान बनाती हैं। ¹⁾ यह परिवर्तन इलेक्ट्रोड और लक्ष्य कोशिकाओं के बीच संपर्क को बाधित करता है, जिससे उत्तेजना की दक्षता कम हो जाती है।

ग्लूटामेट मार्ग और आरजीसी (RGC) की उत्तेजना

सामान्य रेटिना में, प्रकाश संकेत ग्लूटामेट के माध्यम से ऑफ मार्ग (ON प्रकार द्विध्रुवी कोशिकाओं को दबाना) और ऑन मार्ग (OFF प्रकार द्विध्रुवी कोशिकाओं को उत्तेजित करना) में विभाजित होकर संसाधित होता है। ¹⁾ यह दिखाया गया है कि अध:पतित रेटिना में भी ग्लूटामेट प्रतिक्रिया समान कार्य बनाए रखती है, ¹⁾ जो रासायनिक उत्तेजना का जैविक आधार है।

ग्लूटामेट विषाक्तता (एक्साइटोटॉक्सिसिटी) अत्यधिक संपर्क में आने पर समस्या बन जाती है। शेष मुलर कोशिकाएं ग्लूटामेट पुनर्ग्रहण का कार्य करती हैं, लेकिन अध:पतन बढ़ने पर यह कार्य भी कम हो जाता है। ¹⁾

आरजीसी (RGC) का अस्तित्व और महत्व

आंतरिक रेटिना के आरजीसी अध:पतन के बाद भी लंबे समय तक जीवित रहते हैं। ⁴⁾ पशु मॉडल (S334ter चूहा, rd1 माउस) में अध्ययनों ¹⁾ ने पुष्टि की है कि फोटोरिसेप्टर अध:पतन पूरा होने के बाद भी आरजीसी बने रहते हैं और विद्युत एवं रासायनिक उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं। यह आरजीसी अस्तित्व रेटिनल कृत्रिम दृष्टि का जैविक आधार है।

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7. नवीनतम शोध और भविष्य की संभावनाएं (अनुसंधान चरण की रिपोर्ट)

रोगियों के लिए: कृपया अवश्य पढ़ें

निम्नलिखित सामग्री वर्तमान में अनुसंधान चरण या नैदानिक परीक्षण में है, और सामान्य अस्पतालों में उपलब्ध मानक उपचार नहीं है। यह भविष्य के चिकित्सा विकास के संबंध में पेशेवरों के लिए संदर्भ जानकारी है।

रासायनिक रेटिनल कृत्रिम दृष्टि का पशु प्रयोग

ग्लूटामेट का उपयोग करने वाले रासायनिक कृत्रिम दृष्टि उपकरण का पशु प्रत्यारोपण प्रयोग चल रहा है। ¹⁾ SU-8 सामग्री की जैव-अनुकूलता पुष्टि, इलेक्ट्रो-ऑस्मोसिस द्वारा सटीक प्रवाह नियंत्रण, और S334ter चूहों और rd1 चूहों में इन विवो प्रयोगों की सूचना दी गई है। ¹⁾ नैदानिक अनुप्रयोग के लिए चुनौतियों में उपकरण का लघुकरण, दीर्घकालिक स्थिरता और ग्लूटामेट विषाक्तता से बचाव शामिल है।

ऑप्टोजेनेटिक थेरेपी

यह एक विधि है जिसमें शेष रेटिनल गैंग्लियन कोशिकाओं (RGC) में प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन (जैसे चैनलरोडोप्सिन) डालकर केवल प्रकाश उत्तेजना से दृष्टि का पुनर्निर्माण किया जाता है। ²⁾

GenSight Biologics के GS030 परीक्षण में, RP के कारण अंधे रोगियों में एडेनो-एसोसिएटेड वायरस (AAV) वेक्टर के माध्यम से ChrimsonR (लाल-शिफ्टेड चैनलरोडोप्सिन) डाला गया। एक मामले में, विशिष्ट दृश्य उत्तेजनाओं की अनुभूति की सूचना दी गई। ²⁾

इलेक्ट्रिकल उत्तेजना प्रकार से मुख्य अंतर यह है कि इसमें इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण की आवश्यकता नहीं होती और यह कम आक्रामक है। हालांकि, वर्तमान चरण में प्राप्त दृष्टि सीमित है।

जीन थेरेपी

RPE65 जीन उत्परिवर्तन के कारण रेटिनल अध:पतन के लिए AAV वेक्टर का उपयोग कर जीन प्रतिस्थापन चिकित्सा को मंजूरी दी गई है (Luxturna)। ²⁾ अन्य जीन उत्परिवर्तनों (100 से अधिक) तक विस्तार पर शोध किया जा रहा है, ²⁾ और भविष्य में जीन थेरेपी और कृत्रिम दृष्टि के संयोजन पर विचार किया जा सकता है।

दीर्घकालिक सहायता प्रणाली और भविष्य की चुनौतियाँ

रेटिनल प्रोस्थेसिस को प्रत्यारोपण के बाद दीर्घकालिक पुनर्वास, उपकरण अद्यतन और रखरखाव की आवश्यकता होती है। अगली पीढ़ी के उपकरणों के विकास में, न केवल दृश्य कार्य में सुधार, बल्कि रोगी सहायता प्रणाली और उत्पाद की स्थिरता भी महत्वपूर्ण मूल्यांकन मानदंड हैं ⁴⁾।

Q ऑप्टोजेनेटिक थेरेपी कब उपलब्ध होगी?

A

वर्तमान में यह प्रारंभिक नैदानिक परीक्षण चरण में है, ²⁾ और अभी तक सामान्य चिकित्सा के रूप में प्रदान नहीं की जाती है। हालांकि अंतर्निहित जीन उत्परिवर्तन की परवाह किए बिना इसकी प्रयोज्यता आशाजनक है, प्राप्त दृष्टि की गुणवत्ता, सुरक्षा और दीर्घकालिक प्रभावों का सत्यापन आवश्यक है।

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8. संदर्भ

1. Wu J, Rountree CM, Kare SS, Ramkumar PK, Finan JD, Troy JB. Progress on designing a chemical retinal prosthesis. Front Cell Neurosci. 2022;16:898865. doi:10.3389/fncel.2022.898865.
2. Botto C, Rucli M, Tekinsoy MD, Pulman J, Sahel JA, Dalkara D. Early and late stage gene therapy interventions for inherited retinal degenerations. Prog Retin Eye Res. 2022;86:100975. doi:10.1016/j.preteyeres.2021.100975.
3. 日本眼科学会. 網膜色素変性診療ガイドライン. 2021.
4. Ayton LN, Barnes N, Dagnelie G, et al. An update on retinal prostheses. Clin Neurophysiol. 2020;131(6):1383-1398. doi:10.1016/j.clinph.2019.11.029.