光遺伝学は、40年間の失明の後、男性の視力を部分的に回復させるのに役立ちました

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ビデオ: 最新治療の光遺伝子治療を紹介、緑内障、網膜色素変性症の方には役立つかと思います。 2023, 2月
光遺伝学は、40年間の失明の後、男性の視力を部分的に回復させるのに役立ちました
光遺伝学は、40年間の失明の後、男性の視力を部分的に回復させるのに役立ちました
Anonim
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テストの1つ中の患者

神経科学者は、40年間盲目だった男性の視力を部分的に回復させました。これを行うために、彼らは光遺伝学的療法を使用しました:彼らは、光感受性イオンチャネルをコードするウイルスベクターを網膜の神経節細胞に送達しました。網膜に光波を投射する眼鏡の助けを借りて、男は目の前の物体を区別し始めました。これ以前は、網膜色素変性症は不治の病と考えられていました。記事はNatureMedicineに掲載されました。

網膜色素変性症は、さまざまな遺伝子の71の突然変異に関連する遺伝性の変性眼疾患です。病気の人では、網膜の光受容体が損傷しています。まず、患者は夕暮れ時に見る能力を失い、周辺視野が低下し、その後完全な失明が発生する可能性があります。現在、世界には約200万人がこの病気で暮らしています。幹細胞、カンナビノイド、遺伝子治療が試みられてきましたが、これまで治療法はありませんでした。

光遺伝学的視力回復は、網膜色素変性症の治療のための革新的な治療法です。オプシンの発見のおかげでそれが可能になりました-イオンの流入を通して細胞の脱分極または過分極を引き起こす光感受性チャネル。異なる波長では、ニューロンはイオンチャネルを開閉することによって操作することができます。私たちはすでに、光遺伝学的方法の助けを借りて、科学者がマカクの視力を回復することができたと書いています。オプシンをコードするウイルスベクターを網膜の神経節細胞層に注入した。その結果、修飾された神経節細胞に当たる光からの神経インパルスは、桿体および錐体によって刺激されたときに通常のものによって放出されるものと完全に一致しました。残念ながら、サルが見た画像を評価することは不可能でしたが、この実験は、視力の回復における光遺伝学の可能性を示しました。

バーゼル大学のBotondRoskaの研究チームは、13年間、ソルボンヌ大学のJosé-AlainSahelのチームと協力して、人間の視覚の光遺伝学的回復を可能にしてきました。 「網膜は目の中の生物学的コンピューターです。上層には感光性細胞が含まれ、下層には視神経を形成する神経節細胞が含まれています。網膜色素変性症の患者では、上層のみが損傷します。神経節細胞に作用することにより、視覚障害者の網膜に光感受性細胞の人工層を作成しました」と、BotondRoska氏は行われた作業について述べています。

科学者たちは、40年前に視力を失い、光と闇の違いだけを認識した男性に、光遺伝学的な視力回復の方法を適用しました。彼らは、tdTomato蛍光タンパク質に結合したChrimsonRオプシンをコードするアデノウイルスベクターを使用しました。この設計により、ChrimsonRの細胞膜への取り込みが促進されます。ベクターは、目立たない目の網膜の神経節細胞に注入された。科学者は患者にカメラグラスを装着し、各ピクセルの光の変化を捉え、光をモノクロ画像に変換して、プロジェクターのように網膜に送ります。これらの光波は網膜神経節細胞のオプシンを活性化し、それらからの信号は脳に行きます。

手術後、男性はテーブルの上で自分の前にある物体を作り(92%の場合)、それらを数えることもできました(63%の場合)。

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光遺伝学的療法の使用前後の回答の正しさの比較、p <0.01

神経活動を評価するために、脳波検査が患者に対して行われた。物体を検査する際の最大の活動は、視力が部分的に回復した目の反対側の後頭皮質で観察されました。

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物体が患者の前にあるとき(右側)とそうでないとき(左側)の時点での後頭領域のEEG振幅、p <0、001

「科学者のあらゆる努力にもかかわらず、これらの信号はまだ体にとって自然ではないため、患者は目から来る新しい信号に適応するための時間を必要とします。最初に、患者は閃光を見て、次に「星空」を見ました。改善は徐々に進んでいます」とSahel氏は結論付けました。患者は子供の頃に盲目ではなかったので、科学者は、脳に保存された視覚画像の記憶のために、適応プロセスが長くはかからないことを望んでいます。

光遺伝学の助けを借りて、科学者は過去に驚くべき結果を達成しました。たとえば、彼らは鳥に歌の情報を脳に導入することによって歌うことを教え、またマウスの時間の認識を変えました。

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