Les problèmes de vision touchent une grande partie de la population mondiale, se manifestant par une gamme allant d'une légère vision floue à une cécité complète. Bien que les lunettes de vue et les lentilles de contact soient des solutions standard, beaucoup recherchent une alternative plus permanente. C'est précisément pourquoi des centaines de milliers de personnes chaque année optent pour la chirurgie corrective de l'œil, la méthode LASIK étant l'une des plus populaires. Cette intervention assistée par laser, qui remodèle la cornée et corrige la vision, comporte certains risques malgré son taux de réussite élevé. Poussés par cela, les scientifiques développent une technique révolutionnaire qui pourrait complètement éliminer le laser et la découpe de l'équation, offrant un remodelage de la cornée au niveau moléculaire.

Lors de la réunion scientifique de l'American Chemical Society (ACS), qui se tient actuellement, des résultats ont été présentés qui pourraient changer à jamais l'ophtalmologie. Michael Hill, professeur de chimie à l'Occidental College, a présenté les travaux de son équipe sur une nouvelle méthode basée sur des principes électrochimiques, et les premiers tests sur des tissus animaux montrent un potentiel extraordinaire.

Comment fonctionne notre vision et pourquoi des erreurs se produisent-elles ?

Pour comprendre l'importance de cette découverte, il est crucial de connaître les bases de l'œil humain. La cornée, une structure transparente en forme de dôme à l'avant de l'œil, joue un rôle crucial dans notre vision. Sa tâche principale est de réfracter les rayons lumineux provenant de l'environnement et de les diriger (focaliser) précisément sur la rétine, une couche de cellules sensibles à la lumière à l'arrière de l'œil. La rétine convertit ces signaux lumineux en impulsions électriques qu'elle envoie au cerveau, où ils sont interprétés comme l'image que nous voyons. Toute déviation de la forme idéale de la cornée entraîne une réfraction incorrecte de la lumière, ce qui se traduit par une image floue. Ce sont précisément ces irrégularités qui causent les erreurs de réfraction les plus courantes telles que la myopie, l'hypermétropie et l'astigmatisme.

La domination du LASIK : une découpe précise avec des conséquences potentielles

Depuis des décennies, le LASIK (Laser-Assisted in Situ Keratomileusis) représente la référence en matière de correction chirurgicale de la vision. La procédure implique l'utilisation de deux lasers : d'abord, un laser femtoseconde crée un volet mince et précis à la surface de la cornée. Ce volet est ensuite soulevé, et un laser excimer, guidé par ordinateur, enlève des parties microscopiques du tissu sous-jacent, modifiant la courbure de la cornée pour corriger l'erreur de réfraction. Ensuite, le volet est remis en place où il adhère naturellement sans besoin de sutures.

Bien que le LASIK soit considéré comme une procédure extrêmement sûre et efficace, il n'est pas sans inconvénients. L'acte même de couper le tissu, bien que précis au laser, compromet de manière irréversible l'intégrité structurelle de l'œil. Les effets secondaires potentiels incluent le syndrome de l'œil sec, des problèmes de vision nocturne tels que l'éblouissement ou l'apparition de halos autour des sources lumineuses, et dans de très rares cas, des complications plus graves liées au volet. Comme le souligne le professeur Hill, "le LASIK n'est en fait qu'une manière sophistiquée de pratiquer une chirurgie traditionnelle. On sculpte toujours du tissu - on utilise simplement un laser au lieu d'un scalpel." La question se pose : et si nous pouvions obtenir le même, voire un meilleur résultat, sans aucune incision ?

Une révolution à l'horizon : le remodelage électromécanique (EMR)

La réponse à cette question réside dans une approche innovante appelée remodelage électromécanique (EMR). Cette méthode, comme cela arrive souvent en science, a été découverte presque par accident par le Dr Brian Wong, professeur et chirurgien à l'Université de Californie à Irvine et collaborateur de Hill sur le projet. "Je considérais les tissus vivants comme des matériaux que l'on peut façonner, et c'est ainsi que j'ai découvert tout ce processus de modification chimique", explique Wong.

La base de l'EMR réside dans la structure fondamentale des tissus collagéniques, auxquels appartient la cornée. La forme et la solidité de ces tissus sont maintenues grâce à un réseau complexe de fibres de collagène et d'attractions électrostatiques entre des composants moléculaires de charges opposées. Comme ces tissus sont riches en eau, l'application d'un léger potentiel électrique à leur surface peut provoquer un changement local de pH, rendant le tissu plus acide. Ce changement d'acidité "libère" temporairement les liaisons rigides au sein du tissu, le rendant souple et apte à être façonné. Lorsque le potentiel électrique est coupé et que le pH revient à la normale, le tissu se "verrouille" dans sa nouvelle forme désirée.

Avant de se concentrer sur l'œil, les chercheurs ont appliqué avec succès l'EMR pour remodeler le cartilage des oreilles de lapin et pour modifier la structure des cicatrices et de la peau chez les porcs, prouvant ainsi la polyvalence et l'efficacité de cette technologie.

[Image de la structure de la cornée humaine]

Premières expériences sur la cornée : des résultats prometteurs sans scalpel

Dans la dernière recherche, l'équipe scientifique a appliqué cette technique sur des globes oculaires de lapins isolés. Ils ont construit des "lentilles de contact" spécialisées en platine, qui ont servi de moule pour la forme corrigée de la cornée. Chaque lentille a été placée sur un globe oculaire immergé dans une solution saline, qui simule l'environnement naturel des larmes. La lentille en platine servait également d'électrode.

En appliquant un faible potentiel électrique à la lentille, les chercheurs ont généré un changement précis du pH dans la cornée. En seulement soixante secondes, la courbure de la cornée s'est adaptée à la forme de la lentille. L'ensemble du processus dure à peu près aussi longtemps que le LASIK, mais nécessite beaucoup moins d'étapes, utilise un équipement moins cher et, surtout, n'implique aucune incision. La procédure a été répétée sur 12 globes oculaires distincts, dont 10 ont été traités comme s'ils étaient myopes. Dans les 10 cas "myopes", le traitement a réussi à atteindre le changement ciblé de la puissance de focalisation de l'œil, ce qui correspondrait chez un organisme vivant à une amélioration significative de la vision.

Plus que la correction de la vision : un potentiel pour traiter les maladies

Les analyses ont montré que les cellules de la cornée ont survécu au traitement sans dommage, grâce à un gradient de pH soigneusement contrôlé. Mais le potentiel de cette technologie s'étend au-delà de la simple correction de la dioptrie. Dans d'autres expériences, l'équipe a démontré que leur technique pourrait être capable d'inverser certaines formes d'opacification de la cornée causées par des produits chimiques. C'est une condition qui ne peut actuellement être traitée que par une greffe complète de la cornée, une intervention chirurgicale complexe qui comporte un risque de rejet de tissu.

Le chemin vers l'application clinique : défis et avenir

Malgré les résultats initiaux extrêmement prometteurs, les chercheurs soulignent que les travaux en sont encore à un stade très précoce. La prochaine étape, comme la décrit Wong, est "la longue marche à travers des études animales détaillées et précises", ce qui inclut des tests sur des lapins vivants, et pas seulement sur leurs globes oculaires isolés. Ils prévoient également de déterminer toute l'étendue des capacités de l'EMR, c'est-à-dire si la technique peut être utilisée pour corriger tous les types d'erreurs de réfraction, y compris l'hypermétropie et l'astigmatisme.

Bien que les prochaines étapes soient clairement définies, l'avenir du projet est incertain en raison des difficultés à obtenir un financement pour de nouvelles recherches. "Il y a un long chemin entre ce que nous avons accompli et une application en clinique. Mais si nous parvenons à atteindre notre but, cette technique a le potentiel pour une large application, elle sera beaucoup moins chère, et pourrait même être réversible", conclut Hill, laissant l'espoir que nous pourrions bientôt assister à une nouvelle ère dans les soins de la santé oculaire.