Взрослая сетчатка млекопитающих восстанавливается плохо. Если нервные связи сформировались неправильно или разрушились из-за болезни, вернуть их к нормальному состоянию очень трудно.

Но эксперимент с генной терапией показал, что зрелая сетчатка всё же сохраняет способность к перестройке. После лечения у взрослых собак начали восстанавливаться структуры, необходимые для передачи зрительного сигнала, а само зрение улучшилось.

Работа опубликована в Molecular Therapy Advances.

Генетическая ошибка нарушала передачу сигнала

Исследователи изучали собак с естественной мутацией гена CaBP4.

Этот ген кодирует белок, участвующий в передаче сигнала между фоторецепторами и следующими клетками сетчатки. При его поломке светочувствительные клетки воспринимают свет, но нормально передать информацию дальше уже не могут.

Из-за этого нарушается созревание синапсов, меняется структура наружного плексиформного слоя сетчатки и ухудшается зрение.

Похожие мутации встречаются и у людей и могут вызывать тяжёлые нарушения зрения с детства.

Одной инъекции хватило, чтобы запустить перестройку

Учёные доставили в сетчатку рабочую копию CaBP4 с помощью аденоассоциированного вирусного вектора.

После лечения восстановилась электрическая активность сетчатки, а собаки стали лучше видеть, в том числе при слабом освещении.

Одновременно изменилась сама ткань глаза. В обработанных участках увеличился слой, где фоторецепторы соединяются с биполярными и горизонтальными клетками. Созревали и синаптические ленты — структуры, необходимые для передачи сигнала от фоторецепторов дальше по зрительной системе.

Иными словами, взрослая сетчатка начала достраивать связи, которые из-за мутации когда-то сформировались неправильно.

Структура приблизилась к нормальной

Разница между обработанными и необработанными участками была заметной.

Толщина наружного плексиформного слоя после терапии достигала в среднем 6,8 микрометра. В соседних необработанных участках она составляла около 1,7 микрометра, а у здоровых животных — около 8,2 микрометра.

Синаптические ленты тоже выросли почти до нормального размера: в обработанной ткани их длина уже статистически не отличалась от здоровой сетчатки.

Эффект сохранялся даже при более позднем лечении

Терапию применяли не только на ранней стадии.

Двух собак лечили в возрасте 28 месяцев, когда потеря фоторецепторов уже была выраженной. И у них восстановился электрический ответ сетчатки, который сохранялся как минимум полтора года.

У других животных эффект прослеживали больше двух лет, а в отдельных участках нормальная структура сохранялась спустя более трёх лет после инъекции.

Получается, что зрелая сетчатка сохраняет пластичность дольше, чем предполагалось.

Совсем недавно RidLife рассказывал об исследовании, показавшем, почему с возрастом сетчатка теряет способность восстанавливать утраченные нейроны. Тогда учёные выяснили, что хроническое воспаление мешает клеткам глии Мюллера превращаться в новые нервные клетки.

Теперь исследователи получили другой результат: если восстановить нарушенный молекулярный сигнал, взрослая сетчатка способна перестраивать уже существующие нервные связи.

Что это значит для людей

Пока речь идёт о конкретной наследственной болезни и экспериментах на собаках. Но собачий глаз по размеру и строению ближе к человеческому, чем глаз лабораторной мыши, поэтому такие модели часто используют перед клиническими исследованиями.

Важнее другое: нервные связи взрослой сетчатки, похоже, не остаются навсегда зафиксированными.

Если устранить причину нарушения, зрелая нервная ткань может формировать новые синапсы и частично восстанавливать функцию.

Это открывает путь к терапии, которая будет не только сохранять оставшееся зрение, но и возвращать часть уже утраченных связей.