Repérer les cataractes plus tôt

La cataracte est la principale cause de cécité et est responsable de près de la moitié de tous les cas dans le monde. Il a été démontré qu'une nouvelle sonde laser, développée à l'origine pour le programme spatial américain, détecte la condition plus tôt qu'il n'est autrement possible. Ses développeurs disent que la technique peut dire qu'une cataracte se forme même lorsqu'un œil semble parfaitement clair.

Oeil voyant : Un faisceau de lumière provenant d'un microscope à lampe à fente focalisé sur une cataracte.

Les cataractes sont causées par l'accumulation de protéines endommagées dans le cristallin de l'œil, l'obscurcissant et altérant la vision. Les protéines commencent à se défaire lorsqu'elles sont endommagées et se collent les unes aux autres pour former des grumeaux, explique Manuel Datiles , un médecin-chef et un chercheur clinique principal au Institut national de l'œil , à Bethesda, MD, qui a évalué la nouvelle technique.

L'accumulation de protéines qui cause la cataracte peut être déclenchée par l'âge, mais divers facteurs de stress, tels que l'exposition à la fumée de cigarette et une mauvaise gestion de la glycémie chez les diabétiques, contribuent au problème. Une fois que les cataractes se sont développées, le traitement le plus courant consiste à remplacer la lentille altérée par une lentille artificielle. Mais si les cataractes peuvent être détectées suffisamment tôt, il peut être possible de ralentir ou d'arrêter l'accumulation de protéines endommagées en réduisant les facteurs pertinents, explique Datiles.

Normalement, le diagnostic est effectué en recherchant l'accumulation de protéines dans l'œil avec un microscope à lampe à fente, un appareil ophtalmologique standard qui éclaire l'œil avec un faisceau de lumière afin qu'il puisse être examiné au microscope. Cependant, les microscopes à lampe à fente ne peuvent détecter les cataractes qu'une fois qu'elles se sont formées, explique Datiles. Cette nouvelle méthode détecte les cataractes avant même qu'elles puissent être détectées normalement, et avant qu'elles ne soient symptomatiques, note-t-il.

La nouvelle technique utilise la diffusion dynamique de la lumière (DLS) pour détecter de petites protéines appelées cristallines alpha dans le cristallin de l'œil. Ceux-ci sont connus pour jouer un rôle naturel dans la prévention de la formation de cataractes en adhérant à des protéines plus grosses et en les empêchant de se défaire. Si les plus grosses protéines ne peuvent pas se défaire, alors elles ne peuvent pas coller ensemble.

Les cataractes peuvent encore se former car il n'y a qu'un nombre fini de ces protéines dans l'œil et elles s'épuisent progressivement. Ainsi, ces cristallines alpha peuvent être un biomarqueur utile, explique Datiles : si la quantité de protéines alpha-cristallines a diminué, alors vous savez que quelque chose se passe.

Les protéines alpha-cristallines ont un diamètre compris entre un et trois nanomètres, ce qui est trop petit pour être détecté à l'aide d'un équipement conventionnel. Mais DLS peut les repérer en mesurant la manière dont la lumière est réfléchie par les particules dans un liquide.

Le DLS a été développé à l'origine pour étudier la formation de cristaux de protéines sur la Station spatiale internationale (ISS), dans le but d'explorer de nouveaux médicaments possibles. Dans l'espace, en raison de l'absence de gravité, vous êtes capable de faire un meilleur travail de croissance de cristaux de meilleure qualité et plus gros, explique Rafat Ansari, scientifique principal à Centre de recherche John H. Glenn de la NASA , à Cleveland. Lorsque le père d'Ansari a développé des cataractes et que le chercheur de la NASA a appris le rôle que jouent les changements protéiques dans leur formation, Ansari a commencé à explorer l'utilisation du DLS comme moyen de détection plus précoce.

La lumière laser est projetée dans le cristallin de l'œil tandis qu'un détecteur de photons hautement sensible appelé photodiode à avalanche est utilisé pour mesurer la lumière rétrodiffusée à des longueurs d'onde spécifiques. Parce que les protéines alpha-cristallines sont beaucoup plus petites que les protéines qui composent les cataractes, elles se déplacent différemment. Le mouvement brownien est efficacement contrôlé par la taille des particules, explique Ansari, de sorte que les particules plus petites se déplaceront plus rapidement que les plus grosses.

En réglant le détecteur de photons pour surveiller des longueurs d'onde spécifiques sur une période d'environ cinq secondes, il est possible de mesurer avec précision les niveaux d'alpha-cristalline.

Les alpha-cristallines sont un biomarqueur fiable de la cataracte et le démontrer chez l'homme est une avancée, selon Krishna Sharma professeur d'ophtalmologie au Mason Eye Institute de Columbia, MO. Le processus est délicat, explique Sharma, car les pigments contenus dans la lentille peuvent affecter la diffusion de la lumière visible.

L'appareil a jusqu'à présent été testé dans un essai clinique impliquant 235 patients. Nous avions toute une gamme, des jeunes aux verres parfaitement clairs aux personnes plus âgées, précise Datiles. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Archives d'ophtalmologie . Nous avons été surpris de pouvoir détecter les protéines alpha-cristallines dans un cristallin clair avant même l'apparition d'une cataracte, dit-il.

Le groupe travaille actuellement sur une étude à plus long terme de l'Institut national de la santé pour surveiller les niveaux d'alpha-cristalline chez les patients atteints de cataracte. L'espoir est que la technique finira par empêcher la formation de cataractes. Notre espoir est que des millions de personnes en bénéficieront, dit Datiles.

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