211service.com
Leczenie ślepoty u myszy
Według nowych badań wirusy mogą dostarczać światłoczułe białka do określonych komórek w siatkówkach niewidomych myszy, umożliwiając szczątkowe widzenie. Chociaż wcześniejsze badania wykazały, że białka wrażliwe na światło mogą być korzystne, metody dostarczania nie były praktyczne dla ludzi. Metoda dostarczania wirusa jest podobna do tej stosowanej już w terapii genowej człowieka.
Przekształcający wzrok: Dostarczenie światłoczułego białka (zaznaczonego na zielono) do określonych komórek w siatkówce (podświetlonych na czerwono) niewidomej myszy powoduje, że komórki te stają się wrażliwe na światło, przywracając pewne widzenie. (Inne komórki siatkówki pojawiają się na niebiesko.)
Nowe światłoczułe białka były aktywne przez czas trwania badania, około 10 miesięcy, co sugeruje, że leczenie będzie działać długoterminowo. Ponadto terapia wydawała się bezpieczna; białka pochodzące z alg pozostawały w oku i nie wywoływały stanu zapalnego.
Moim zdaniem największym krokiem naprzód w tym artykule jest zastosowanie technik dostarczania wirusów, tych samych technik dostarczania, które musiałyby zostać zastosowane, gdyby technika została przeniesiona do leczenia ludzi, mówi Thomas Münch , naukowiec z Uniwersytetu w Tybindze, który nie był zaangażowany w badanie, ale przeprowadził podobne badania. Niedawne badania nad terapią genową, w których stosowano podobne wirusy do dostarczania różnych białek, wykazały wstępne sukcesy w leczeniu rzadkiej genetycznej formy ślepoty u pacjentów. Ale obecne podejście można zastosować do znacznie szerszej grupy ludzi, ponieważ może przywrócić światło- wrażliwość na siatkówkę niezależnie od przyczyny zwyrodnienia.
Aby przywrócić wzrok, Alan Horsager , naukowiec z University of Southern California, i współpracownicy wykorzystali optogenetykę , rodzaj inżynierii genetycznej, która sprawia, że neurony są wrażliwe na światło. Użyli specjalnie zaprojektowanego wirusa, aby dostarczyć do oka liczne kopie genu, który wytwarza białko zwane rodopsyną kanałową. Białko tworzy kanał, który znajduje się na błonie komórkowej i otwiera się pod wpływem światła. Dodatnio naładowane jony wpadają do komórki, wyzwalając wiadomość elektryczną, która jest przekazywana do innych komórek w siatkówce.
Gen został zmodyfikowany tak, że stał się aktywny tylko w określonych komórkach siatkówki zwanych komórkami dwubiegunowymi. W zdrowym oku komórki te są aktywowane, gdy sąsiednie komórki fotoreceptorowe wykryją światło. Naukowcy mają nadzieję, że spowodowanie, aby komórki dwubiegunowe bezpośrednio reagowały na światło w oku dotkniętym chorobami zwyrodnieniowymi siatkówki, takimi jak barwnikowe zwyrodnienie siatkówki lub zwyrodnienie plamki żółtej, może umożliwić zmienionym komórkom zastąpienie obumarłych fotoreceptorów. Horsager współtworzył startup o nazwie Neuronauka Eos , wraz z neurobiologiem z MIT Edem Boydenem, aby skomercjalizować to podejście.
Podejście optogenetyczne jest koncepcyjnie podobne do protezy siatkówki, w której wszczepione elektrody stymulują siatkówkę w odpowiedzi na światło rejestrowane przez kamerę. (Jedno z takich urządzeń zostało niedawno zatwierdzone do użytku klinicznego w Europie.) Jednak naukowcy twierdzą, że przywrócenie wrażliwości na światło poszczególnych komórek siatkówki powinno umożliwić bardziej precyzyjne widzenie niż bezpośrednia stymulacja elektryczna, która aktywuje wiele komórek jednocześnie. Chociaż siatkówka jest dość cienkim i małym kawałkiem tkanki mózgowej, jest niezwykle złożona, mówi Horsager. Jeśli zamierzamy łączyć się z tkanką, chcemy to zrobić w sposób specyficzny dla obwodu i precyzyjny.
W teście labiryntu wodnego, w którym właściwy kierunek pływania oświetlano światłem, leczone zwierzęta znajdowały drogę ucieczki znacznie szybciej niż ich nieleczone odpowiedniki. W bardzo jasnym świetle spisywały się prawie tak dobrze, jak zwykłe myszy. Badania były opublikowane online ostatni tydzień w dzienniku Terapia molekularna .
Chociaż odkrycia są obiecujące, nie jest jeszcze jasne, w jakiej rozdzielczości zwierzęta widzą. Zadanie wymaga ogólnego wykrywania światła, a nie wykrywania drobnoziarnistego. Horsager przewiduje, że pacjent poddany podobnemu leczeniu byłby w stanie chodzić na zewnątrz i, miejmy nadzieję, wyczuwać światło i do pewnego stopnia poruszać się w otoczeniu.
Naukowcy planują dalej majstrować przy terapii, zanim przejdą do badań klinicznych. Badają inne białka, które mogą zapewnić większą wrażliwość na światło, a także białka, które wyłączałyby aktywność w innym podzbiorze komórek siatkówki. Zdolność do włączania i wyłączania niektórych komórek w odpowiedzi na światło teoretycznie zaaranżowałaby reakcję bardziej zbliżoną do normalnie funkcjonującej siatkówki. Ponieważ sygnały świetlne podlegają znacznemu przetwarzaniu w obwodach siatkówki, zanim zostaną przesłane do mózgu, im dokładniej naukowcy mogą naśladować aktywność nienaruszonej siatkówki, tym lepsze może być widzenie.