21.05.2015

Зрение может быть восстановлено при некоторых видах слепоты с помощью технологии, использующей светочувствительные молекулы водорослей

Если фоторецепторы глаза в результате травмы, болезни или из-за генетической предрасположенности не могут выполнить свою функцию, человек частично или полностью лишается зрения. Сейчас для исправления этой проблемы люди носят очки, но новый способ генной терапии готов для испытания на людях.

В 1990 годах был проведен эксперимент: человеку, который был слеп последние 50 лет, внедрили в глаз электрический зонд. И человек увидел свет, хотя фоторецепторы в его глазах давно погибли. Так ученые выяснили, что ганглиозные клетки при неработающих фоторецепторов остаются способны отправлять сигналы об изображениях.

В 2005 году появилась методика исследования работы нервных клеток, заключающаяся во внедрении в их мембрану специальных каналов — опсинов, реагирующая на возбуждение светом. Методика получила название «оптогенетика». Новая технология, которая способна частично вернуть зрение, является частью оптогенетики.

Технология сосредоточена на работе с ганглиозными клетками, которые расположены за фоторецепторами глаза. Ганглионарные клетки граничат со стекловидным телом глаза и образуют слой сетчатки, который первым получает свет. Эти клетки получают сигнал от фоторецепторов и генерируют нервные импульсы, которые отправляются в мозг. Ученые предлагают обойти «посредника» в виде фоторецепторов и создать подобные рецепторы в самих ганглиозных клетках.

Для этого в мембраны ганглиозных клеток имплантируются светочувствительные молекулы из водорослей и микроорганизмов. Например, Channelrhodopsin-2, добытый из зелёных водорослей. Белок заблокирован, когда света нет, но при его наличии канал открывается и пропускает ионы.

Хотя оптогенетика технически является формой генной терапии, она функционирует несколько иначе. Вместо работы с генами для возобновления функции фоторецепторов, новый метод делает из клеток-передатчиков светочувствительные клетки, то есть добавляет новую функцию к уже существующей.

Потенциально технология может быть применена к 200 000 человек, страдающих от слепоты, вызванной одной из известных 250 генных мутаций, только в США. В 2016 году планируют начать испытания на людях.

Источники:

1. nanonewsnet.ru