Ученые смогли частично восстановить зрение мужчины, который потерял его 40 лет назад
Международная группа ученых смогла частично восстановить зрение слепого человека с помощью оптогенетики. Эта передовая технология была разработана еще в начале 2000-х годов, но несмотря на успешные эксперименты на животных, лишь сейчас ученые сообщили об ее применении на человеке.
Исследователи уверены, что это открытие может полностью изменить методы лечения определенных заболеваний
Оптогенетический подход предполагает введение в глаз пациента генов, кодирующих светочувствительные белки. Дело в том, что одна из прогрессирующих форм потери зрения (пигментный ретинит) постепенно разрушает светочувствительные фоторецепторные клетки сетчатки, что в конечном итоге приводит к слепоте. Использование оптогенетики для имплантации светочувствительных белков в сетчатку уже давно рассматривается как способ борьбы с этой болезнью, ранее ученые уже видели многообещающие результаты в экспериментах на мышах и эмбриональных цыплятах.
Первым человеком, который подвергся такого рода терапии, стал мужчина средних лет из Парижа. Ему диагностировали пигментный ретинит еще 40 лет назад и на момент эксперимента он воспринимал только разницу между светом и темнотой. В рамках работы ученые ввели в ганглионарные клетки сетчатки глаза, который хуже видел, аденовирусный вектор, кодирующий светочувствительный белок под названием ChrimsonR (он активируется светом янтарного цвета), который содержится в светящихся водорослях.
Инъекция заставила определенные нейроны в сетчатке глаза самостоятельно вырабатывать ChrimsonR, эффективно превращая его в новые светочувствительные клетки. Команда ввела гены в ганглиозные клетки не просто так. Дело в том, что они играют важную роль в сборе световых сигналов от фоторецепторных клеток и передаче их зрительным нервам в головном мозге, где эта информация обрабатывается для восприятия человеком в форме видимого изображения.
Чтобы активировать ганглиозные клетки таким образом, ученым пришлось придумать способ преобразования света, отражающегося от объектов в нашей среде, в одну длину волны в янтарном спектре. Для этого исследователи создали специальные очки, оснащенные камерой, которая обнаруживает изменения интенсивности света пиксель за пикселем. Преобразованное изображение с камеры проецируется в виде световых импульсов на сетчатку в режиме реального времени, как кинопроектор на экран кинотеатра. Улавливая эти импульсы, ганглионарные клетки могли отправлять сигнал в мозг.
После инъекции ученые ждали четыре месяца, чтобы белки могли «закрепиться», и лишь потом они начали визуальную тренировку. Уже через семь месяцев после начала тестов пациент начал идентифицировать объекты, используя свое зрение. В 92% случаев мужчина мог различить предметы, которые лежали перед ним, а в 63% мог сосчитать их.
«Привыкание к очкам требует времени», — рассказывает первый автор исследования Хосе-Ален Сахель. «Поначалу пациент считал очки бесполезными, но через несколько месяцев он начал видеть белые полосы, а после нескольких тренировок смог распознавать объекты». Ученые отмечают, что полученные результаты просто поразительны, но не стоит забывать, что улучшения требуют времени и привыкания к ним. Поскольку испытуемый родился зрячим, его процесс адаптации будет более быстрым, так как у него еще могут быть воспоминания о визуальных образах из детства.
Исследователи уверены, что это открытие может полностью изменить методы лечения определенных заболеваний
Оптогенетический подход предполагает введение в глаз пациента генов, кодирующих светочувствительные белки. Дело в том, что одна из прогрессирующих форм потери зрения (пигментный ретинит) постепенно разрушает светочувствительные фоторецепторные клетки сетчатки, что в конечном итоге приводит к слепоте. Использование оптогенетики для имплантации светочувствительных белков в сетчатку уже давно рассматривается как способ борьбы с этой болезнью, ранее ученые уже видели многообещающие результаты в экспериментах на мышах и эмбриональных цыплятах.
Первым человеком, который подвергся такого рода терапии, стал мужчина средних лет из Парижа. Ему диагностировали пигментный ретинит еще 40 лет назад и на момент эксперимента он воспринимал только разницу между светом и темнотой. В рамках работы ученые ввели в ганглионарные клетки сетчатки глаза, который хуже видел, аденовирусный вектор, кодирующий светочувствительный белок под названием ChrimsonR (он активируется светом янтарного цвета), который содержится в светящихся водорослях.
Инъекция заставила определенные нейроны в сетчатке глаза самостоятельно вырабатывать ChrimsonR, эффективно превращая его в новые светочувствительные клетки. Команда ввела гены в ганглиозные клетки не просто так. Дело в том, что они играют важную роль в сборе световых сигналов от фоторецепторных клеток и передаче их зрительным нервам в головном мозге, где эта информация обрабатывается для восприятия человеком в форме видимого изображения.
Чтобы активировать ганглиозные клетки таким образом, ученым пришлось придумать способ преобразования света, отражающегося от объектов в нашей среде, в одну длину волны в янтарном спектре. Для этого исследователи создали специальные очки, оснащенные камерой, которая обнаруживает изменения интенсивности света пиксель за пикселем. Преобразованное изображение с камеры проецируется в виде световых импульсов на сетчатку в режиме реального времени, как кинопроектор на экран кинотеатра. Улавливая эти импульсы, ганглионарные клетки могли отправлять сигнал в мозг.
После инъекции ученые ждали четыре месяца, чтобы белки могли «закрепиться», и лишь потом они начали визуальную тренировку. Уже через семь месяцев после начала тестов пациент начал идентифицировать объекты, используя свое зрение. В 92% случаев мужчина мог различить предметы, которые лежали перед ним, а в 63% мог сосчитать их.
«Привыкание к очкам требует времени», — рассказывает первый автор исследования Хосе-Ален Сахель. «Поначалу пациент считал очки бесполезными, но через несколько месяцев он начал видеть белые полосы, а после нескольких тренировок смог распознавать объекты». Ученые отмечают, что полученные результаты просто поразительны, но не стоит забывать, что улучшения требуют времени и привыкания к ним. Поскольку испытуемый родился зрячим, его процесс адаптации будет более быстрым, так как у него еще могут быть воспоминания о визуальных образах из детства.
Ещё новости по теме:
18:20