در یک موفقیت بزرگ برای پزشکی احیا ، دانشمندان با استفاده از یک تکنیک جدید به نام اپتوژنتیک (optogenetic )، بینایی را در یک مرد نابینا تا حدی ترمیم کردند. این روش شامل تزریق ژن‌هایی به چشم بیمار است که پروتئین‌های حساس به نور موجود در جلبکهای سبز را کد می کنند.
این آزمایش اولین کاربرد بالینی موفق این فناوری را نشان می دهد که به بیمار امکان می دهد اشیا را برای اولین بار شناسایی کند.
برخی از سلول‌های بدن حاوی پروتئین‌هایی هستند که باعث حساسیت ویژه آنها در برابر نور می شود و دانشمندان با هدف قرار دادن این سلول‌ها می توانند از نور برای کنترل رفتار آنها استفاده کنند.
این کار شامل قرار دادن ژن در سلول‌های مرتب و منظم برای تجهیز آنها به این نوع حساسیت نوری است و با تحریک این سلول‌های اصلاح شده ، دانشمندان امیدوارند که درمان‌هایی را برای طیف وسیعی از افراد از فلج تا تسکین درد ایجاد کنند.
از احتمالات امیدوار کننده تر این فناوری ، مقابله با شکل‌های پیشرونده از دست دادن بینایی ، مانند شبکیه پیگمنتوزا است که سلول‌های گیرنده نوری حساس به نور را به تدریج از بین می برد و در نهایت منجر به کوری می شود.
مدت هاست که استفاده از اپتوژنتیک برای کاشت پروتئین‌های حساس به نور در شبکیه چشم راهی برای رفع این وضع تلقی می شود و ما شاهد نتایج امیدوار کننده اولیه در آزمایشات روی موش ها و جوجه‌های جنینی هستیم.
این نوع نتایج قبلاً در انسان ها دیده نشده است.
یک تیم بین المللی از محققان پیشگام ، تحقیقات خود را روی یک مرد پاریسی انجام دادند که 40 سال پیش به بیماری شبکیه پیگمانتوزا مبتلا شده بود.
دانشمندان ژن‌هایی را که پروتئین حساس به نور به نام پروتئین channelrhodopsin ChrimsonR را کد می کنند ، در ضعیف ترین چشم بیمار تزریق کردند ، این پروتئین در جلبک های درخشان یافت میشود و هنگامی که تحت نور قرار می گیرد ، با تغییر شکل آن و تسهیل جریان یون‌ها به داخل و خارج ، پاسخ می دهد.
این امر باعث شد که نورون‌های خاص در شبکیه چشم ضعیف تر ، پروتئین ChrimsonR را تولید و در نتیجه آنها را به سلول‌های جدید حساس به نور تبدیل کنند.
این تیم سلول‌های گانگلیونی را به دلیل نقشی که در جمع آوری سیگنال‌های نوری از سلول‌های گیرنده نوری و انتقال آنها به اعصاب بینایی مغز دارند ، هدف قرار داده و در آنجا به بینایی تبدیل می شوند.
رویکرد اپتوژنتیک ثابت کرد که یک روش موثر برای رسیدگی به از دست دادن بینایی با کنار زدن سلول‌های گیرنده نوری شکسته است.
در عوض سلول‌های گانگلیونی اصلاح شده با گرفتن مستقیم سیگنال‌های نور از اشیا کار کرده ، اما سیستم فقط با کمک برخی از سخت افزارهای خارجی قادر به عملکرد دلخواه خواهد بود.
همچنین از یک عینک مجهز به دوربین برای ضبط محیط و پالس های نور پرتوی مستقیماً بر روی شبکیه ، با آرایه جدیدی از سلول های حساس به نور ، استفاده شد.
عینک ها این کار را به این شکل انجام دادند که تصویر را به یک طول موج نوری واحد در طیف عنبر امن تبدیل می کند و باعث تغییر شکل پروتئین های ChrimsonR ، باز شدن کانال های یونی و تشخیص و انتقال سیگنال های نوری به مغز می شود.
دانشمندان قبل از شروع آموزش بصری ، چهار ماه پس از تزریق منتظر ماندند تا پروتئین ها در بدن نگه داشته شوند. اما هفت ماه پس از شروع این آموزش ، بیمار با استفاده از بینایی خود توانست اشیا را پیدا ، شناسایی و حتی شمرد.
خوزه آلن ساحل ، رئیس چشم پزشکی دانشگاه پیتسبورگ ، می گوید:
“تنظیم استفاده از عینک زمان بر است.” “در ابتدا ، بیمار عینک را بسیار مفید نمی دانست ، اما پس از چند ماه ، شروع به دیدن راه راه های سفید در یک مدخل کرد و پس از چندین جلسه آموزشی توانست سایر اشیاء بزرگ و کوچک را تشخیص دهد.”
این یافته ها اولین مورد استفاده از اپتوژنتیک برای ترمیم جزئی بینایی یا بهبودی جزئی از هر بیماری تخریب عصبی را نشان می دهد.
دامنه این فناوری بسیار فراتر از نابینایی است ، دانشمندان امیدوارند با استفاده از اپتوژنتیک بتوانند روزی با شرایطی مانند صرع ، پارکینسون و افسردگی مقابله کنند.
اما در حال حاضر ، این نتایج امیدوار کننده ، درمان رتینیت پیگمنتوزا را به یک مسیر امیدوار کننده و کوتاه مدت تبدیل می کند.
رابرت مک لارن ، استاد چشم پزشکی ، دانشگاه آکسفورد ، می گوید:
“رتینیت پیگمانتوزا” یکی از شایع ترین دلایل نابینایی در جوانان است و نتیجه آن از بین رفتن سلول‌های گیرنده نوری حسگر نور در شبکیه چشم است.
“در این آزمایش محققان از ژن درمانی برای برنامه ریزی مجدد سلول‌های دیگر در شبکیه استفاده کردند تا آنها به نور حساس شوند و در نتیجه بینایی را بازگرداند. این یک نقطه عطف قابل توجه است و بدون شک با اصلاحات بیشتر ، روش درمانی اپتوژنتیک برای بسیاری از بیماران در آینده گزینه مناسبی خواهد بود. “
منبع: New Atlas