Ученые из Института биоинженерии Каталонии (Испания) разработали светочувствительные молекулы, которые восстанавливают световосприятие при дегенеративных заболеваниях сетчатки без операций, имплантатов и генетических модификаций. Молекулы вводятся в глаз в виде капель или инъекции.
Дегенеративные заболевания сетчатки, такие как возрастная макулярная дегенерация и пигментный ретинит, поражают миллионы человек по всему миру и являются ведущими причинами слепоты. При этих заболеваниях фоторецепторные клетки — световые детекторы сетчатки постепенно отмирают. Остальная нейронная сеть сетчатки при этом остается в значительной мере нетронутой, но перестает получать световые сигналы.
Существующие подходы к восстановлению зрения имеют серьезные ограничения. Генная терапия работает лишь для небольшой доли пациентов с конкретными мутациями. Электронные ретинальные протезы инвазивны, дороги и требуют длительного обучения. Оптогенетика и светочувствительные препараты проходят клинические испытания, но достичь высококачественного зрения при обычном уровне освещения пока не удавалось.
Новое исследование предлагает другой подход. Ученые разработали семейство соединений под названием prosthe6, которые нацелены на ON-биполярные клетки — нейроны сетчатки, обычно получающие сигналы от фоторецепторов. При дегенерации фоторецепторы гибнут, но эти клетки остаются живыми и функциональными, только без входящего сигнала.
Молекулы prosthe6 связываются с белком mGlu6 в этих клетках и реагируют на свет, меняя свою форму. Тем самым они запускают сигналы внутри сетчатки так, как это делают здоровые фоторецепторы, фактически выступая в роли молекулярных протезов. Молекулы реагируют на обычный видимый свет — дневной или свет в помещении, без специальных источников или усилителей.
В экспериментах на личинках рыбок данио соединения prosthe6 восстановили саккадические движения глаз — маркер остроты зрения. А мыши с возрастной макулярной дегенерацией и пигментным ретинитом после лечения снова начинали избегать светлых пространств и предпочитать темные — поведение, которое полностью зависит от функционирующей зрительной системы и которое они утратили со слепотой. Эффект наблюдался как после внутриглазной инъекции, так и после применения в виде глазных капель.
«Нашей целью было восстановить зрение, используя молекулярный механизм, максимально приближенный к тому, как работает здоровая сетчатка. Вместо обхода ретинальной обработки мы стремились реактивировать ее на том же уровне ретинальной цепи, где находятся утерянные фоторецепторные клетки», — говорит Розальба Сортино, соавтор исследования.
Пока испытания технологии проводились только на животных. В настоящее время исследователи оценивают безопасность и рецептуру для продления эффекта, а также готовятся к клиническим испытаниям.
Ранее был найден способ «перезагрузить» зрение в ленивом глазу.