У мышей с генетическим заболеванием, приводящим к слепоте, наблюдается частичное восстановление зрения после введения химических «фотовыключателей». Зрачок глаза, в который введено небольшое количество соединения AAQ, сокращается в ответ на свет (справа), в то время как зрачок необработанного глаза совершенно на него не реагирует. (Фото: University of California – Berkeley)
Группа ученых Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) в сотрудничестве со своими коллегами из Мюнхенского университета (Ludwig-Maximilians-Universität München) и Вашингтонского университета в Сиэтле (University of Washington, Seattle) нашла химического вещество, способное временно восстанавливать зрение у слепых мышей, и сейчас работает над усовершенствованием этого соединения. Возможно, в один прекрасный день препарат на его основе сможет вернуть зрение людям со слепотой, обусловленной дегенерациейсетчатки.
Разрабатываемый международной группой подход может помочь людям с пигментным ретинитом – генетическим заболеванием, являющимся наиболее распространенной формой наследственной слепоты, а также с возрастной макулярной дегенерацией – наиболее частой причиной приобретенной слепоты в развитых странах мира. При обоих заболеваниях светочувствительные клетки сетчатки – палочки и колбочки – погибают, оставляя глаз без функциональных фоторецепторов.
Химическое соединение AAQ оказывает положительный эффект за счет того, что возвращает оставшимся, как правило, «слепым» клеткам сетчатки чувствительность к свету, объясняет руководитель исследования профессор молекулярной и клеточной биологии UC Berkeley Ричард Креймер (Richard Kramer). Соединение AAQ – это фоточувствительный «выключатель», связывающийся с белковыми ионными каналами на поверхности клеток сетчатки. При активации светом AAQ изменяет поток ионов, проходящий через эти каналы, и активирует нейроны – процесс очень похожий на включение светом палочек и колбочек.
«Это очень похоже на то, как работают местные анестетики: они внедряются в ионные каналы и надолго застревают в них, и вы долго ощущаете онемение», - объясняет профессор Креймер. «Наша молекула отличается тем, что является светочувствительной, поэтому, включая и выключая ее, можно включать и выключать нервную деятельность».
Так как, в конце концов, вещество инактивируется, этот подход может стать более безопасной альтернативой другим экспериментальным методам восстановления зрения, таким как генная терапия или лечение стволовыми клетками, которые необратимо изменяют сетчатку. Он также менее инвазивен, чем хирургическая имплантация светочувствительных электронных чипов.
«Преимущество такого подхода заключается в том, что это простое химическое вещество, что означает, что можно изменить его дозировку, использовать в сочетании с другими методами лечения или прекратить лечение, если вас не устраивает результат. Этого невозможно сделать при хирургически имплантированном чипе или после генетической модификации», - продолжает доктор Креймер.
«Это большой шаг вперед в области восстановления зрения», - считает соавтор исследования офтальмолог из Вашингтонского университета в Сиэтле доктор Рассел ван Гелдер (Russell Van Gelder).
Слепые мыши в эксперименте имели генетические мутации, которые убили их палочки и колбочки через несколько месяцев после рождения и инактивировали другие фотопигменты глаза. После введения очень небольшого количества AAQ непосредственно в глаза слепых животных у них восстановилась светочувствительность: зрачки сужались при ярком свете, и мыши старались избежать света – типичное поведение грызунов, которое невозможно при полном отсутствии светоощущения. Со следующим поколением соединения AAQ доктор Креймер надеется провести и более сложные тесты на грызунах.
«Подход, в котором используется фотовыключатель, дает реальную надежду пациентам с дегенерацией сетчатки», - убежден ван Гелдер. Нам еще предстоит доказать, что эти соединения безопасны и будут работать в человеческом организме так же, как они работают на мышах, но полученные на сегодня результаты показывают, что данный класс соединений восстанавливает светочувствительность сетчатки, потеря которой объясняется генетическими причинами».
