Un organisme de financement fédéral qui soutient la recherche à fort impact capable de conduire à des percées biomédicales et sanitaires a accordé jusqu'à 47 millions de dollars à un projet visant à déplacer les transplantations oculaires afin de restaurer la vision plus près de la réalité. Le prix de six ans décerné par le programme de transplantation d'allogreffes d'œil humain (THEA) de l'Agence des projets de recherche avancée pour la santé (ARPA-H) vise à dynamiser un effort interdisciplinaire visant à faire avancer la transplantation oculaire vers un essai clinique.
À ce jour, une seule greffe d’œil entier a été réalisée avec succès. La procédure expérimentale faisait partie d’une opération de transplantation du visage réalisée par les chirurgiens de NYU Langone Health en 2023. Alors que l’œil transplanté était encore viable un an plus tard, l’organe n’a pas encore permis la vue.
L'USC Roski Eye Institute de la Keck School of Medicine de l'USC est l'une des huit organisations à la tête du projet, connu sous le nom de Total Human Eye-allotransplantation Innovation Advancement (THEIA). L'équipe, dirigée par Kia Washington, MD du campus médical Anschutz de l'Université du Colorado, comprend le centre médical Cedars-Sinai de Los Angeles, la Foundation Fighting Blindness, l'Université d'Indiana, l'Université Johns Hopkins, le National Eye Institute et l'Université du Wisconsin. Madison.
La stratégie de recherche du projet comprend des éléments visant à préserver les yeux donnés pour garantir leur viabilité pour la transplantation, à attacher et à réparer le nerf optique, et à déterminer les détails logistiques et techniques de l'ensemble de la procédure grâce aux soins postopératoires. L'approche pour poursuivre ce projet englobe des technologies de pointe, notamment des thérapies cellulaires et géniques, ainsi que des dispositifs destinés à augmenter l'activité nerveuse que l'équipe de l'USC dirigera.
Kimberly Gokoffski, MD, PhD, neuro-ophtalmologiste et chirurgien-scientifique à la Keck School of Medicine, dirige la partie de l'USC dans ce projet.
« Jusqu'à ce que l'ARPA-H crée cette opportunité, le concept de transplantation oculaire semblait trop science-fiction, trop hors de portée, pour beaucoup. » a déclaré Gokoffski, professeur agrégé du doyen d'ophtalmologie clinique à la faculté de médecine et directeur associé de la recherche à l'USC Institute for Technology and Medical Systems, une initiative conjointe de la Keck School of Medicine et de l'USC Viterbi School of Engineering. « Cependant, grâce aux récents progrès médicaux et scientifiques, beaucoup d'entre nous ont commencé à réaliser que cela valait la peine d'être poursuivi. »
Pour relever ce défi, il a fallu rassembler l'expertise adéquate en réunissant un mélange unique de centres médicaux universitaires, d'une fondation privée et d'un institut gouvernemental. Les chercheurs de THEIA sont déjà bien avancés dans le développement des technologies et des techniques impliquées.
Gokoffski joue un rôle de leader dans deux domaines cibles de THEIA : faire progresser un système permettant de diriger la croissance nerveuse par stimulation électrique ; et créer les protocoles pour identifier les donneurs et les patients appropriés, effectuer la procédure de transplantation oculaire et les soins ultérieurs.
« Il y a beaucoup de travail à faire, par exemple, optimiser l'équilibre entre ce qu'on préserve chez le patient et ce qu'on récolte chez le donneur, » dit-elle.
Pour atteindre ces objectifs, Gokoffski a réuni une équipe de chercheurs de l'USC et de l'Université de Californie à Irvine. Les membres représentent un large éventail de disciplines : ophtalmologie, neurochirurgie, neurobiologie et bio-ingénierie. L'équipe comprend Gianluca Lazzi, PhD, directeur de l'Institut de technologie et de systèmes médicaux de l'USC, Mark Humayun, MD, PhD, inventeur d'un dispositif « œil bionique » approuvé par la FDA pour restaurer la vision, et Arthur Toga, PhD, un expert de renommée mondiale en imagerie cérébrale.
Les ingénieurs, les biologistes et les cliniciens pensent tous différemment, et nous comprenons l'importance d'une recherche convergente reliant différentes écoles de pensée. L'interdisciplinarité est une force à l'USC et quelque chose sur laquelle nous espérons capitaliser. Nous avons également une tradition de réussite et d'excellence – ; chercheurs ayant l'expérience de prendre littéralement une technologie du concept à la salle d'opération – ; et cette tradition nous soutient. »
Kimberly Gokoffski, MD, PhD, neuro-ophtalmologiste et chirurgien-chercheur, Keck School of Medicine
Elle a également collaboré avec des sociétés telles que Neurotech, qui produit un implant libérant des facteurs de croissance, et Boston Scientific, dont les implants cérébraux sont actuellement utilisés pour traiter un certain nombre de maladies neurologiques. Pour Gokoffski, impliquer des partenaires industriels fait partie intégrante de l’accélération du progrès.
« Je ne considère pas qu'il s'agisse d'un prix d'exploration ou de découverte mais plutôt d'une opportunité de démontrer l'efficacité, » dit-elle. « Nous prenons ce que nous savons fonctionner et l'essayons en combinaison avec les avancées réalisées par d'autres experts dans le domaine. Je voulais trouver les collaborateurs les plus susceptibles d'aider à traduire la science en clinique, le plus rapidement possible. »
La stimulation électrique destinée à diriger la croissance nerveuse proviendrait d’une série de dispositifs implantés dans l’œil et le cerveau. Un nœud clé serait un brassard autour de la zone où se rencontrent les tissus donnés et hôtes. L’idée est non seulement d’appliquer un champ électrique, mais également d’administrer des traitements biologiques qui favorisent la survie des nerfs et minimisent l’inflammation. Cette technologie tirera parti des façons natives dont le corps utilise l’électricité pour transmettre des informations et guider la cicatrisation des plaies.
« Si vous pilotez uniquement la croissance des neurones de l'intérieur, c'est un peu comme appuyer sur l'accélérateur sans contrôler la direction.« , a déclaré Gokoffski. « TLes champs électriques fournissent du gaz, mais ils fournissent principalement le signal de direction. Notre recherche vise essentiellement à utiliser les réponses cellulaires naturelles aux champs électriques pour guider les nerfs vers leur croissance là où ils doivent se développer. Si nous recâblons incorrectement, les patients pourraient éprouver une confusion visuelle. »
Une fois les travaux précliniques terminés, l’USC Roski Eye Institute recrutera et recrutera des patients potentiels. Gokoffski se connectera ensuite avec le Dr Darrin Lee, MD, PhD, neurochirurgien et directeur associé du centre de neurorestoration de l'USC, le Dr Kia Washington et d'autres chirurgiens plasticiens de CU Anschutz, ainsi que des chirurgiens transplanteurs de Cedars-Sinai pour effectuer la transplantation oculaire. et soins postopératoires à Cedars-Sinai. Des évaluations de suivi auront lieu à l'USC Roski Eye Institute.
Gokoffski ajoute que le cheminement du laboratoire à la clinique nécessitera sans aucun doute des collaborations supplémentaires. Les futurs partenaires pourraient inclure des philanthropes souhaitant contribuer à la restauration de la vue et des investisseurs souhaitant commercialiser des technologies de composants.
« Pour atteindre les plus grands objectifs, nous devons vraiment nous unir et mettre en commun nos ressources, » a déclaré Gokoffski. « Rassembler les gens pour atteindre un grand objectif est exactement ce que l’ARPA-H essaie de faire.«
