Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 176. Восстановление зрения с помощью инфракрасных нанодатчиков и термогенетики

Фоторецепторная дегенерация – основная причина потери зрения, от которой страдает много людей. Если человек не способен хорошо видеть, ему становится сложно выполнять многие повседневные действия. Хорошая новость в том, что деградируют, как правило, не все фоточувствительные клетки, некоторые фоторецепторы в пределах сетчатки продолжают функционировать. Плохая новость – оставшиеся светочувствительные клетки нуждаются в более сильной стимуляции, и пока что не было известно, как ее достичь. Группа ученых из Венгрии, Германии и Швейцарии нашла способ индуцировать чувствительность сетчатки, об их исследовании сообщает Science.

Некоторые виды змей воспринимают инфракрасный свет ближнего диапазона  (с длиной волны от 1 до 30 мкм), используя чувствительные к температуре катионные каналы рецептора переходного потенциала (TRP), экспрессируемые в специализированном органе. Исследователи решили использовать их в своих целях на мышиной модели.

Золотые наностержни, способные детектировать инфракрасное излучение, были связаны с антителами к каналам переходного потенциала. При поглощении инфракрасного излучения, они преобразовывали его в тепло, возбуждая ионные каналы. В свою очередь, каналы с помощью методов молекулярной инженерии, ученые заставили экспрессироваться на палочках – цветочувствительных клетках сетчатки. Таким образом, ИК-излучение стимулировало фоточувствительные клетки сетчатки, заставляя их генерировать потенциал действия.

В первичной зрительной коре у мышей, экспрессирующих эти ионные каналы, больше клеток реагировало на ближний инфракрасный раздражитель, чем в контроле. Изменяя длину золотых наностержней, ученые могли настроить систему на различные длины волн инфракрасного излучения.

Таким образом, ученым удалось значительно повысить чувствительность сетчатки к световым раздражителям, что проявляется в виде значительного восстановления зрения. Исследовательская группа надеется, что технология найдет свое практическое применение в возвращении слепнущим людям способности видеть.

Текст: Дарья Тюльганова

Nelidova, D., Morikawa, R. K., Cowan, C. S., Raics, Z., Goldblum, D., Scholl, H. P. N., … Roska, B. (2020). Restoring light sensitivity using tunable near-infrared sensors. Science, 368(6495), 1108 LP-1113. https://doi.org/10.1126/science.aaz5887

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: