Ученые смогли частично восстановить зрение мужчины, который потерял его 40 лет назад
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