211service.com
Genezing van blindheid bij muizen
Virussen kunnen volgens nieuw onderzoek lichtgevoelige eiwitten afleveren aan specifieke cellen in het netvlies van blinde muizen, wat rudimentair zicht mogelijk maakt. Hoewel eerdere studies hebben aangetoond dat de lichtgevoelige eiwitten gunstig kunnen zijn, waren de leveringsmethoden niet praktisch voor mensen. De virale toedieningsmethode is vergelijkbaar met de methode die al wordt gebruikt bij menselijke gentherapie.
Zicht transformeren: Het afleveren van een lichtgevoelig eiwit (groen gemarkeerd) aan specifieke cellen in het netvlies (rood gemarkeerd) van een blinde muis maakt die cellen gevoelig voor licht en herstelt wat zicht. (Andere retinale cellen verschijnen in het blauw.)
De nieuwe lichtgevoelige eiwitten waren actief voor de duur van het onderzoek, ongeveer 10 maanden, wat suggereert dat de behandeling op lange termijn zou werken. Bovendien leek de therapie veilig; de eiwitten, die waren afgeleid van algen, bleven in het oog en veroorzaakten geen ontsteking.
Naar mijn mening is de grootste stap voorwaarts in dit artikel het gebruik van virale afleveringstechnieken, dezelfde afleveringstechnieken die zouden moeten worden gebruikt als de techniek overgaat in menselijke behandeling, zegt Thomas Munch , een onderzoeker aan de Universiteit van Tübingen, die niet bij het onderzoek betrokken was, maar wel soortgelijk onderzoek heeft gedaan. Recente gentherapie-onderzoeken, waarbij vergelijkbare virussen werden gebruikt om verschillende eiwitten af te leveren, hebben voorlopig succes laten zien bij de behandeling van een zeldzame genetische vorm van blindheid bij patiënten. Maar de huidige benadering zou kunnen worden toegepast op een veel bredere groep mensen omdat het licht zou kunnen herstellen. gevoeligheid voor het netvlies, ongeacht de oorzaak van degeneratie.
Om het gezichtsvermogen te herstellen, Alan Horsager , een onderzoeker aan de Universiteit van Zuid-Californië, en medewerkers maakten gebruik van optogenetica , een soort genetische manipulatie die neuronen gevoelig maakt voor licht. Ze gebruikten een speciaal ontworpen virus om talloze kopieën af te leveren van het gen dat een eiwit genaamd channelrhodopsine aan het oog maakt. Het eiwit vormt een kanaal dat op het celmembraan zit en opent wanneer het wordt blootgesteld aan licht. Positief geladen ionen stromen vervolgens de cel binnen en veroorzaken een elektrische boodschap die wordt overgebracht naar andere cellen in het netvlies.
Het gen werd zodanig gemodificeerd dat het alleen actief werd in specifieke retinale cellen die bipolaire cellen worden genoemd. In een gezond oog worden deze cellen geactiveerd wanneer aangrenzende fotoreceptorcellen licht detecteren. De onderzoekers hopen dat door de bipolaire cellen direct te laten reageren op licht in een oog dat wordt getroffen door retinale degeneratieve ziekten, zoals retinitis pigmentosa of maculaire degeneratie, de gewijzigde cellen de fotoreceptoren kunnen vervangen die zijn afgestorven. Horsager was medeoprichter van een startup genaamd Eos Neurowetenschap , samen met MIT-neurowetenschapper Ed Boyden, om de aanpak te commercialiseren.
De optogenetica-benadering is conceptueel vergelijkbaar met de retinale prothese, waarbij geïmplanteerde elektroden het netvlies stimuleren als reactie op licht dat door een camera wordt vastgelegd. (Een dergelijk apparaat is onlangs goedgekeurd voor klinisch gebruik in Europa.) Maar onderzoekers zeggen dat het herstellen van de lichtgevoeligheid van individuele retinale cellen een fijnmaziger zicht mogelijk moet maken dan directe elektrische stimulatie, die veel cellen tegelijkertijd activeert. Hoewel het netvlies een vrij dun en klein stukje hersenweefsel is, is het extreem complex, zegt Horsager. Als we gaan communiceren met weefsel, willen we dat op een circuitspecifieke en precieze manier doen.
In een waterdoolhoftest waarbij de juiste zwemrichting werd verlicht met licht, vonden de behandelde dieren de ontsnappingsroute veel sneller dan hun onbehandelde tegenhangers. Bij zeer fel licht presteerden ze bijna net zo goed als normale muizen. Het onderzoek was: online gepubliceerd vorige week in het journaal Moleculaire therapie .
Hoewel de bevindingen veelbelovend zijn, is het nog niet duidelijk met welke resolutie de dieren kunnen zien. De taak vereist algemene detectie van licht, in plaats van fijnkorrelige detectie. Horsager voorspelt dat een menselijke patiënt die een vergelijkbare behandeling krijgt, in staat zou zijn om buiten te lopen en hopelijk licht te voelen en tot op zekere hoogte door de omgeving te navigeren.
De onderzoekers zijn van plan om verder aan de therapie te sleutelen voordat ze klinische studies gaan doen. Ze onderzoeken andere eiwitten die voor een grotere lichtgevoeligheid kunnen zorgen, evenals eiwitten die de activiteit in een andere subset van cellen in het netvlies zouden uitschakelen. Het vermogen om sommige cellen aan en andere uit te schakelen als reactie op licht, zou in theorie een reactie orkestreren die meer lijkt op die van het normaal functionerende netvlies. Omdat lichtsignalen een aanzienlijke verwerking ondergaan in de retinale circuits voordat ze naar de hersenen worden verzonden, geldt dat hoe beter wetenschappers de activiteit in het intacte netvlies kunnen nabootsen, hoe beter het resulterende zicht waarschijnlijk zal zijn.