Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты

Биологи встроили ген светочувствительного белка MCO1 в нейроны сетчатки слепых мышей и восстановили их зрение. Для этого они упаковали ген в вирусную частицу и инъецировали в глаза мышам с пигментным ретинитом.

Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты

Новый белок не вызвал воспалительного ответа и, в отличии от предшественников, реагирует на дневной свет, а мыши научились проходить тесты с визуальными подсказками. Исследование опубликовано в журнале Gene Therapy.



В процессе восприятия зрительной информации световые лучи фокусируются на сетчатке глаза, в которой находятся фоторецепторы: колбочки и палочки. Они содержат светочувствительные белки опсины, которые реагируют на поток фотонов и приводят к генерации нервного импульса в рецепторах. Этот импульс передается на биполярные нейроны сетчатки, а после сетчатки уходит в мозг.

Однако так хорошо сетчатка работает не у всех: у людей, больных пигментным ретинитом (а их около полутора миллионов), палочки и колбочки перестают воспринимать свет из-за мутаций в генах светочувствительных опсинов. Это наследственное заболевание приводит к сильному ухудшению зрения, а часто — к полной слепоте.

Лекарства от пигментного ретинита сейчас применяют только чтобы сохранить функцию еще работающих рецепторов: например, витамин А. Для восстановления зрения сейчас доступны дорогостоящие операции по пересадке сетчатки и установке протезов. Но недавно для лечения ретинопатии начали применять методы оптогенетики: в обход фоторецепторов ученые встроили светочувствительные белки прямо в нейроны сетчатки, после чего они начали реагировать на свет. Однако до сих пор генномодифицированные клетки реагировали только на сильный сигнал: это требует специальных устройств для усиления дневного света.

Исследователи из компании Nanoscope Technologies под руководством Самохендры Моханти (Samarendra Mohanty) внедрили в биполярные нейроны белок, который реагирует на дневной свет. Сначала ученые создали фрагмент ДНК с генами мультихарактерного опсина 1 (MCO1) и красного флуоресцентного белка, чтобы опсин подсвечивался в клетках. Этот фрагмент упаковали в вирусный вектор — частицу, которая утратила свои патогенные свойства и используется для доставки и встройки генетических конструкций.

Вирусный вектор инъецировали внутрь глаза каждой мыши, после чего фрагмент ДНК из двух генов встраивался в биполярные нейроны сетчатки, и там синтезировался MCO1 со светящимся довеском. При помощи микроскопии ученые определяли в клетках уровень свечения и количество белка. Оказалось, что гены достигали пика работы на четвертой неделе, после чего сохраняли стабильный уровень.

Чтобы проверить зрение мышей после встройки, ученые давали им задания со световым лабиринтом: в водном бассейне в темноте мыши должны были найти сухую платформу, которая подсвечивалась. Тест показал, что мыши действительно начинают видеть платформу уже через 4-8 недель после инъекций (p < 0,05).

Также исследователи подтвердили, что уровень факторов воспаления через четыре недели после инъекции оставался таким же, как и до нее. Анализ органов мышей показал либо полное отсутствие, либо следовые количества векторной ДНК вне глаз мышей, а в глазах флуоресцирующий белок локализовался именно в биполярных нейронах.

Возможно, результаты генной терапии сетчатки мышей после клинических испытаний можно будет адаптировать и для человека. Тогда для лечения слепоты не потребуются ни дорогостоящие операции, ни девайсы для усиления сигнала — а только одна или несколько инъекций.

Оптогенетика используется не только для терапии: с помощью этого метода можно даже доставлять информацию в мозг. Недавно, например, американским ученым удалось внести информацию о песнях в мозг молодых зебровых амадин.

Автор: Анна Муравьева





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, генная терапия, зрение, медицина, нейробиология
Subscribe

Posts from This Journal “генная терапия” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment