Вернуть зрение слепым

О.В. Космачевская

Чтобы лечить слепоту, надо знать в деталях, как наш мозг формирует изображение, как он видит. Многое мы уже знаем. Например — что в формировании зрительного изображения участвуют белки опсины. Именно они трансформируют свет в электрохимический сигнал. Находятся эти белки в мембране фоточувствительных клеток сетчатки (фоторецепторах) — палочках и колбочках. Под действием фотона опсин изменяет свою структуру и запускает каскад реакций, преобразующих световой сигнал в изображение. Если фоторецепторы повредить, то зрение будет утрачено безвозвратно.
И тем не менее ученым из Национального института здоровья (США) удалось вернуть зрение слепым мышам с поврежденными фоторецепторами с помощью специально сконструированного опсина MCO1 (Multi-Characteristic Оpsin). Исследователи предположили, что световой сигнал можно передать в мозг, минуя поврежденные фоторецепторы, например — через биполярные клетки. Это особый тип нейронов в сетчатке, которые проводят сигналы от фоторецепторов в ганглиозные клетки, а те, в свою очередь, передают сигнал зрительному нерву. Эти клетки сохраняются даже тогда, когда сетчатка сильно разрушена. Если внедрить в мембрану биполярных клеток опсин, то они смогут реагировать на свет. Эксперимент проводили на полностью слепых мышах, которые даже не реагировали на свет. Ученые с помощью вирусного вектора помещали в геном биполярных клеток ген опсина MCO1. Эта процедура называется оптогенетической терапией. После оптогенетической терапии мыши прозревали.

Поскольку опсин MCO1 высокочувствителен к естественному свету, для его активации не нужны были специальные устройства — усилители света. К тому же, как выяснилось, такое лечение безопасно. Инъекция вирусного вектора в глаз не изменяла его структуру и не вызывала воспалительную реакцию. Опсин синтезировали только биполярные клетки. Причем они производили фоторецептор стабильно в течение шести месяцев.

Качество восстановленного зрения оценивали в специальных тестах: водный лабиринт и оптомоторный анализ. В первом тесте мышь помещали в цилиндрический бассейн, заполненный водой, и наблюдали, как быстро она найдет платформу и выберется из воды. Во втором тесте животное помещали в специальную установку, которая отслеживает изменение положения головы в ответ на зрительный стимул. Чем больше опсина синтезировали биполярные клетки, тем лучше животные справлялись с тестовыми заданиями. В будущем ученые планируют провести клиническое испытание на людях.
Кажется, в офтальмологии грядут большие перемены к нашей с вами радости. Есть надежда, что скоро с помощью оптогенетической терапии удастся лечить заболевания глаз, связанные с дегенерацией сетчатки, пигментный ретинит и возрастную дегенерацию желтого пятна. Всего лишь одна инъекция лекарства в глаз!

(Gene Therapy, 2020, doi.org/10.1038/s41434-020-00200-2)



Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?