Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Biohacking
  • M-Health
  • bio-mol-tekst-2021

Оптогенетическая терапия

Оптогенетика помогла частично восстановить зрение мужчине после 40 лет слепоты

Анастасия Кузнецова, N+1

Нейробиологи частично восстановили зрение мужчине, который был слепым уже 40 лет. Для этого они применили оптогенетическую терапию: с помощью вирусных векторов доставили в ганглионарные клетки сетчатки гены, кодирующие светочувствительный ионный канал. С помощью очков, проецирующих на сетчатку световые волны, мужчина стал различать предметы перед собой. До этого пигментный ретинит считался неизлечимым заболеванием. Статья опубликована в Nature Medicine (Sahel et al., Partial recovery of visual function in a blind patient after optogenetic therapy).

Пигментный ретинит – это наследственное дегенеративное заболевание глаз, связанное с 71 мутацией различных генов. У больных людей повреждаются фоторецепторы сетчатки. Сначала у пациента пропадает способность видеть в сумерках, деградирует периферическое зрение, а затем может возникнуть полная слепота. В настоящий момент в мире проживают около двух миллионов людей с этим заболеванием. До настоящего времени от него не было лекарства, хотя пытались применять стволовые клетки, каннабиноиды и генную терапию.

Оптогенетическое восстановление зрения – это новаторская терапия по лечению пигментного ретинита. Она стала возможной благодаря открытию опсинов – светочувствительных каналов, которые вызывают деполяризацию или гиперполяризацию клетки через приток ионов. С помощью различных длин волн можно манипулировать нейронами, открывая и закрывая ионные каналы. Ранее с помощью методов оптогенетики ученые смогли восстановить зрение у макак. В ганглионарный слой сетчатки у них ввели вирусные векторы с генами, кодирующими опсин. В итоге нервный импульс от попадания света на модифицированные ганглионарные клетки полностью совпал с тем, который испускают обычные при стимуляции от палочек и колбочек. К сожалению, видимое обезьяной изображение оценить было невозможно, но этот эксперимент показал возможности оптогенетики в восстановлении зрения.

Научная группа Ботонда Роски (Botond Roska) из Университета Базеля на протяжении 13 лет сотрудничала с группой Жозе Сахеля (José-Alain Sahel) из Университета Сорбонны, чтобы сделать возможной операцию по оптогенетическому восстановлению зрения у человека. «Сетчатка – это биологический компьютер в глазах. В верхнем слое находятся светочувствительные клетки, а в нижнем – ганглионарные клетки, которые формируют оптический нерв. У пациентов с пигментным ретинитом поврежден только верхний из слоев. Воздействуя на ганглионарные клетки, мы создали искусственный слой светочувствительных клеток в сетчатке слепого», – рассказывает о проделанной работе Ботонд Роска.

Ученые применили метод оптогенетического восстановления зрения у мужчины, который 40 лет назад потерял зрение и воспринимал только разницу между светом и темнотой. Они использовали аденовирусный вектор, кодирующий опсин ChrimsonR, соединенный с флуоресцентным белком tdTomato. Такая конструкция увеличивает встраивание ChrimsonR в клеточную мембрану. Вектор ввели в ганглионарные клетки сетчатки глаза, который хуже видел. Ученые надели на пациента очки-камеру, которые фиксируют изменение света в каждом пикселе, трансформируют свет в монохромные изображения и посылают на сетчатку подобно проектору. Эти световые волны активируют опсины ганглионарных клеток сетчатки, и сигнал от них поступает в мозг.

После процедуры мужчина различил объекты, лежащие перед ним на столе (в 92 процентах случаев), а также смог сосчитать их (в 63 процентах случаев).

Чтобы оценить нейронную активность, пациенту провели электроэнцефалографическое исследование. Наибольшую активность при рассматривании предметов наблюдали в затылочной коре с противоположной стороны от глаза, у которого частично восстановили зрение.

Optogenetics.jpg

Пациент во время одного из тестов. Рисунок из статьи Sahel et al.

«Пациенту нужно время, чтобы адаптироваться к новым сигналам, поступающим от глаза, так как эти сигналы, несмотря на все старания ученых, все равно не являются естественными для организма. Вначале пациент видел вспышки, а потом „звездное небо“. Улучшения наступают постепенно», – заключил Сахель. Пациент в детстве не был слепым, поэтому учёные надеются, что процесс адаптации не займет много времени за счет памяти о визуальных образах, сохранившейся в мозге.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

генотерапия зрение наследственные болезни клинические исследования Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

РНК-терапия слепоты

Одна инъекция вернула утраченное зрение пациенту с редким генетическим заболеванием.

читать

CRISPR против амавроза Лебера

Если результаты будут успешны, это откроет дорогу исследованиям для терапии многих других неизлечимых сегодня заболеваний.

читать

Победитель слепоты

Новый метод лечения даёт шанс вернуть зрение пациентам с одной из форм врождённой слепоты – амаврозом Лебера.

читать

Генотерапия хороидеремии: успех развивается

С помощью генной терапии ученые из Оксфордского университета смогли частично восстановить зрение еще шестерым пациентам с наследственной прогрессирующей формой слепоты – хороидеремией.

читать

Генотерапия хороидеремии

В Великобритании успешно начались клинические испытания генной терапии хороидеремии – наследственного заболевания, приводящего к слепоте.

читать