В результате всевозможных дистрофических заболеваний сетчатки человек теряет свои палочки и колбочки и становится слепым. Учёные предложили делать фоторецепторы из других клеток глаза, вводя им светочувствительный белок зелёных водорослей.

Свыше 15 млн человек страдают слепотой из-за возрастной дегенерации жёлтого пятна и пигментной дистрофии сетчатки. Оба заболевания (на деле под пигментной дистрофией понимается целый комплекс недугов) связаны с нарушением функционирования светочувствительных элементов глаза — палочек и колбочек. Способов вернуть к жизни выбывшие из строя фоторецепторы нет, и учёные из Института медицинской генетики Университета южной Калифорнии (США) решили пошли по другому пути: они превратили в светочувствительные другие клетки сетчатки.

Если очень упрощённо, то работа сетчатки делится на три этапа. Свет падает на палочки и колбочки, после чего эти фоторецепторы дают сигнал следующим за ними биполярным клеткам. Биполярные преобразуют свет в нервный импульс и возбуждают ганглиональные клетки, которые и направляют нервно-зрительный сигнал в мозг. При дегенеративных заболеваниях сетчатки портятся именно первые, пигментированные фоторецепторные клетки. Постепенно развиваясь, разнообразные дегенерации палочек и колбочек приводят к слепоте.

Рис. 1. Зона наибольшей чувствительности глаза — жёлтое пятно сетчатки (электронное микрофото prof. P. Motta).

Алан Хорсагер из Института медицинской генетики предложил превратить биполярные клетки в светочувствительные. При этом собственная функция биполярных не нарушается: они просто выполняют и свою, и чужую работу.

Для того чтобы научить биполярные клетки видеть свет, их снабжали геном родопсина водорослей ChR2. Зелёные водоросли хламидомонады имеют фоточувствительный белок, который позволяет им находить более освещённые места. Собственный (животный) родопсин запрещён к синтезу в биполярных клетках, поскольку, согласно генетической программе, чувствовать свет не их забота. А вот растительный ген будет игнорироваться системами «контроля специализации».

Как пишут исследователи в своей статье, которая готовится к печати в журнале Molecular Therapy, «обучение» биполярных клеток с помощью водорослевого фотобелка прошло успешно. Биполярные клетки мышей, на которых испытывали предложенный метод, в течение десяти недель начинали продуцировать родопсин ChR2.

Подопытных грызунов запускали в водный лабиринт, где они должны были найти путь на сушу. Правильный маршрут подсвечивался, и мыши с усиленной сетчаткой спасались в два с половиной раза быстрее, чем обычные животные.

Существующие на сегодня виды лечения дистрофии сетчатки ненадёжны и малоэффективны. Результаты эксперимента американских исследователей позволяют надеяться, что в скором времени на все подобные зрительные расстройства будет дан универсальный ответ.