p Centenas de milhões de pessoas sofrem de diabetes em todo o mundo, colocando-os em risco de uma cegueira crescente, ou retinopatia diabética, que acompanha a doença em seus estágios mais avançados. Tratamentos existentes, embora eficaz, são dolorosos e invasivos, envolvendo lasers e injeções no globo ocular. O estudante de pós-graduação da Caltech Colin Cook (MS '16) acha que existe uma maneira melhor. p Cozinhar, junto com um grupo de pesquisadores do laboratório de Yu-Chong Tai, Anna L. Rosen, professora de Engenharia Elétrica e Engenharia Médica da Caltech, desenvolveu um tratamento potencial que poderia ser muito menos assustador e invasivo, na forma de lentes de contato que brilham no escuro.

p A perda de visão que acompanha o diabetes é o resultado dos danos que a doença causa aos minúsculos vasos sanguíneos do corpo, incluindo aqueles nos olhos. Esse dano resulta na redução do fluxo sanguíneo para as células nervosas da retina e sua eventual morte. Conforme a doença progride, o corpo tenta neutralizar os efeitos dos vasos sanguíneos danificados criando novos na retina. Em pacientes com diabetes, Contudo, esses vasos tendem a ser mal desenvolvidos e sangrar no fluido claro dentro do olho, obscurecendo a visão e agravando os problemas de visão. À medida que os vasos sanguíneos sangram, eles causam danos adicionais à retina que o corpo repara com tecido cicatricial, em vez de novas células sensíveis à luz. Hora extra, a visão de um paciente diabético torna-se embaçada e irregular antes de desaparecer completamente.

p Como os danos à retina começam com um suprimento insuficiente de oxigênio, deve ser possível evitar mais perda de visão reduzindo as demandas de oxigênio da retina. Até agora, que foi conseguido usando um laser para queimar as células nas partes periféricas da retina, portanto, o oxigênio que essas células teriam requerido pode ser usado pelas células de visão mais importantes no centro da retina. Outro tratamento requer a injeção de medicamentos que reduzem o crescimento de novos vasos sanguíneos diretamente no globo ocular.

p Cook espera que suas lentes de contato ofereçam uma solução que os pacientes estejam mais dispostos a experimentar porque o esforço envolvido é mínimo, assim como os efeitos colaterais.

p Como o tratamento a laser, as lentes reduzem as demandas metabólicas da retina, mas de uma maneira diferente. A chave para seu sucesso são as células dos bastonetes do olho, que fornecem visão em condições de pouca luz. Os bastonetes precisam e usam muito mais oxigênio no escuro do que quando estão inundados de luz, enquanto, dizer, olhando para a tela do computador - e há duas décadas a hipótese de que muitos dos danos causados ​​à retina pela retinopatia diabética ocorrem quando os bastonetes aumentam suas demandas de oxigênio à noite.

p "Suas células de bastonete, ao que parece, consomem cerca de duas vezes mais oxigênio no escuro do que na luz, "Cook diz.

p Por essa razão, as lentes de contato são projetadas para reduzir a demanda noturna de oxigênio da retina, dando às células dos bastonetes a menor quantidade de luz para olhar enquanto o usuário dorme.

p "Se diminuirmos o metabolismo da retina, devemos ser capazes de evitar alguns dos danos que ocorrem, " ele diz.

p Para fornecer luz à retina durante a noite, as lentes usam tecnologia de relógios de pulso com marcadores brilhantes em seus rostos. A iluminação é fornecida por pequenos frascos cheios de trítio, uma forma radioativa de gás hidrogênio que emite elétrons à medida que decai. Esses elétrons são convertidos em luz por um revestimento fosforescente. Este sistema garante uma saída de luz constante durante toda a vida útil das lentes de contato.

p Os frascos, que tem apenas a largura de alguns fios de cabelo humanos, são implantados na lente em um padrão radial, como os raios de um sol de desenho animado. Os frascos criam um círculo grande o suficiente para sair da visão do usuário quando as pupilas ficam contraídas em condições de iluminação. No escuro, a pupila se expande, e o brilho fraco dos frascos pode iluminar a retina.

p Terapia de luz para retinopatia diabética foi tentada antes na forma de máscaras de sono iluminadas, mas os resultados foram ruins, em parte porque os pacientes tinham dificuldade em tolerar as máscaras e ignorar a luz que brilhava em seus olhos enquanto dormiam.

p A fonte de luz da máscara de sono não é fixada no olho, então, conforme o olho se move, o usuário vê uma luz bruxuleante e isso é muito perturbador, pois você está tentando adormecer, ele diz.

p Cook diz que suas lentes evitam esse problema colocando a fonte de luz na superfície do olho, então quando o olho se move, a fonte de luz se move com ela, e não há oscilação para que o usuário perceba.

p "Há uma adaptação neural que acontece quando você tem uma fonte constante de iluminação no olho. O cérebro subtrai esse sinal da visão e o usuário perceberá a escuridão novamente em apenas alguns segundos, " ele diz.

p O design das lentes de contato também garante que a retina receba uma dose apropriada de luz durante a noite.

p "Enquanto dormimos, nossos olhos rolam para trás. Para uma máscara de dormir, isso significa que o olho não está mais recebendo tanta luz, mas as lentes de contato se movem com o olho, então não existe esse problema, " ele diz.

p Os primeiros testes das lentes conduzidos em colaboração com o laboratório de Mark Humayun na University of Southern California estão mostrando resultados promissores, com a atividade dos bastonetes reduzida em até 90% quando usada no escuro. Cook diz nos próximos meses, he and his fellow researchers will start testing the lenses to see if their ability to reduce retinal metabolism will translate into the prevention of diabetic retinopathy. Following those tests, they will seek FDA permits to begin clinical trials.

p "This is an innovative solution with a potentially huge impact on diabetic retinopathy, " says Tai, who also holds the Andrew and Peggy Cherng Medical Engineering Leadership Chair and is executive officer for medical engineering.

p The team recently took their invention to TigerLaunch, an entrepreneurship competition hosted by Princeton University. Their work was recognized as the top medical technology, and the team came in third place overall.

p "Having our work recognized by a panel of venture capitalists is really exciting, " Cook says, "but it was the audience members who came up afterwards and shared stories about loved ones being impacted by the disease who really reinvigorated my efforts."