Люди полагаются в основном на свое зрение. Потерять зрение-значит не уметь читать, распознавать лица и объекты. Макулярная дегенерация является одной из основных причин нарушения зрения, круг затронутых всему миру, около 200 миллионов человек. Фоторецепторы в сетчатке отвечают, чтобы захватить свет, идущий из окружающей среды через глаз. Больные рецепторы теряют чувствительность к свету, что может привести к ухудшению зрения или даже полной слепоте.
Ученые из Института молекулярной и клинической офтальмологии Базель (Мос) совместно с коллегами из Немецкого центра приматов (ДПЗ) — Лейбниц Института исследования приматов в Геттингене разработали принципиально новый терапевтический подход, основанный на генной терапии. Им удалось активировать выродились фоторецепторов с помощью инфракрасного света. Их результаты опубликованы в журнале Наука.
Главной причиной слепоты в промышленно развитых странах является дегенерация фоторецепторов, в том числе возрастной макулярной дегенерации и пигментный ретинит. Во время прогрессирования дистрофических заболеваний фоторецепторов, светочувствительных и не чувствителен к свету регионов фоторецепторов в сетчатке сосуществовать. Например, макулярную дегенерацию пациенты теряют зрение в центральной части сетчатки, но сохранить периферическое зрение.
Ученым удалось разработать новый терапевтический подход для восстановления световой чувствительности сетчатки в дегенерирующих без ущерба для остальных видение. Они были вдохновлены видов, встречающихся в природе, таких как летучие мыши и змеи, которые могут локализовать ближнего инфракрасного света, излучаемого тела своих жертв. Это делается с помощью термочувствительных ионных каналов, которые могут обнаружить тепло инфракрасного света. Это позволяет летучие мыши и змеи для наложения тепловые и визуальные образы в мозг и, следовательно, реагировать на окружающее с большей точностью. Для оснащения сетчатки фоторецепторы с ближней инфракрасной чувствительностью, исследователи разработали три компонента системы. Первый компонент содержит инженерии ДНК, которая гарантирует, что гена, кодирующего термочувствительный канал, выражается только в фоторецепторы. Вторая составляющая-это золотой наностержень, маленькая частица, которая эффективно поглощает инфракрасный свет. Третий компонент представляет собой антитело, которое обеспечивает сильное связывание между термочувствительным канал выражен в фоторецепторах и золотых наностержней, которые локально фиксировать инфракрасный свет и локально тепловыделения.
Ученые впервые проверили свои системы в инженерии мышей с дистрофией сетчатки, подтверждающие, что близко-ультракрасный свет эффективно возбуждает фоторецепторы и что этот сигнал передается в ганглиозных клеток сетчатки, который представляет выход сетчатки в сторону более высоких зрительных центров в головном мозге. Далее, они показали, что стимулирующее глаза мыши с близко-ультракрасным светом тоже подхватили нейронов в области мозга, что очень важно для сознательного видения, первичная зрительная кора. Кроме того, они разработали поведенческий тест, в котором необработанный слепые мыши не смогли использовать ближней инфракрасной стимуляции, чтобы узнать простой задачей, тогда как слепых мышей лечили с трех-компонентная система может выполнять задачи ближнего инфракрасного стимула.
В сотрудничестве с Арнольдом Сабо, соавтор работы и доцент Университета Земмельвайса в Венгрии, исследователи могли проверить свой новый подход на человека сетчатка глаза, что может быть живым в культуральной среде в течение нескольких месяцев, хотя слепота комплекты в день или около того после смерти фоторецепторов теряют способность обнаруживать свет. Экспериментальные результаты показали, что после обработки с трехкомпонентной генная терапия метод, инфракрасное облучение светом активируется визуальная схема человеческой сетчатки.
«Мы считаем, что близко-ультракрасное стимулирование является важным шагом на пути предоставления полезной зрение слепым пациентам, так что они могут обрести способность читать или видеть лица,» сказал Даниэль Хиллер, руководитель детско-юношеской научно-исследовательской группы визуальных схем и ремонт в ДПЗ, и добавляет: «Мы хотим дать надежду слепым людям с такими выводами и будем продолжать развивать исследовательскую деятельность в этой области здесь, в ДПЗ в рамках нашего основного проекта, который направлен на восстановление зрения.»
История Источник:
Материалы , предоставляемые немецкий Primatenzentrum (ДПЗ)/немецкий Предстоятель центр. Примечание: материалы могут быть отредактированы для стиля и длины.