مطالعه راه جدیدی برای معکوس کردن کوری ژنتیکی در یک پستاندار نشان می دهد
گیرنده های نوری هستند سلول های در شبکیه چشم (پشت چشم) که با فعال شدن سیگنال را به مغز. گیرنده های نوری مخروطی برای دید در طول روز، درک رنگ ها و وضوح بینایی ضروری هستند. این مخروط ها زمانی منقضی می شوند که بیماری های چشمی به مرحله بعدی برسد. درست مانند سلول‌های مغز ما، گیرنده‌های نوری بازسازی نمی‌شوند، یعنی زمانی که بالغ شدند، دیگر تقسیم نمی‌شوند. بنابراین، تخریب این سلول‌ها می‌تواند بینایی را کاهش داده و حتی گاهی باعث نابینایی شود. محققان تحت حمایت موسسه ملی چشم موسسه ملی بهداشت ایالات متحده آمریکا با موفقیت درمان کردند کوری مادرزادی در موش‌ها با برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های حمایت‌کننده در شبکیه به نام مولر گلیا و تبدیل آنها به گیرنده‌های نوری میله‌ای در مطالعه‌شان منتشر شد. طبیعت. این میله‌ها یکی از انواع سلول‌های گیرنده نور هستند که عموماً برای دید در نور کم استفاده می‌شوند، اما برای محافظت از گیرنده‌های نوری مخروطی نیز دیده می‌شوند. محققان دریافتند که اگر بتوان این میله ها را در داخل چشم بازسازی کرد، این یک درمان ممکن برای بسیاری از چشم ها است. بیماری که در آن عمدتاً گیرنده های نوری تحت تأثیر قرار می گیرند.
مدتهاست ثابت شده است که مولر گلیا دارای پتانسیل بازسازی قوی در گونه های دیگر مانند گورخرماهی است که یک ارگانیسم مدل عالی برای تحقیق است. گلیاهای مولر در پاسخ به آسیب چشم دوزیستان در گورخرماهی تقسیم و بازسازی می شوند. آنها همچنین به گیرنده های نوری و سایر نورون ها تبدیل می شوند و جایگزین نورون های آسیب دیده یا از دست رفته می شوند. بنابراین، گورخرماهی حتی پس از آسیب جدی در شبکیه، دوباره می تواند ببیند. در مقابل، چشمان پستانداران به این شکل خود را ترمیم نمی کنند. گلیاهای مولر از سلول های اطراف حمایت و تغذیه می کنند اما نورون ها را با این سرعت بازسازی نمی کنند. پس از آسیب، تنها تعداد بسیار کمی از سلول ها بازسازی می شوند که ممکن است کاملا مفید نباشند. هنگام انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی، گلیا مولر پستانداران می‌تواند آنهایی را در گورخرماهی تقلید کند، اما تنها پس از ایجاد آسیب به بافت شبکیه چشم که توصیه نمی‌شود، زیرا نتیجه معکوس خواهد داشت. دانشمندان به دنبال راهی برای برنامه ریزی مجدد مولر گلیا پستانداران برای تبدیل شدن به گیرنده نوری میله ای بدون ایجاد آسیب به شبکیه بودند. این مانند مکانیسم "خود ترمیم" پستانداران است.
در اولین مرحله از برنامه ریزی مجدد، محققان ژنی را به چشم موش تزریق کردند که پروتئین بتا کاتنین را فعال می کند که باعث تقسیم مولر گلیا می شود. در مرحله دوم که پس از چند هفته انجام شد، آنها فاکتورهایی را تزریق کردند که سلول های تازه تقسیم شده را تحریک کردند تا به گیرنده های نوری میله ای بالغ شوند. سلول های تازه تشکیل شده سپس با استفاده از میکروسکوپ به صورت بصری ردیابی شدند. این گیرنده‌های نوری میله‌ای جدید که ساخته شده‌اند از نظر ساختار شبیه به گیرنده‌های واقعی بودند و می‌توانستند نور ورودی را تشخیص دهند. علاوه بر این، ساختارهای سیناپسی یا شبکه نیز تشکیل شد که به میله‌ها اجازه می‌داد تا با سلول‌های دیگر داخل شبکیه به یکدیگر متصل شوند تا سیگنال‌ها را به مغز منتقل کنند. برای آزمایش عملکرد این گیرنده‌های نوری میله‌ای، آزمایش‌هایی روی موش‌هایی انجام شد که از نابینایی مادرزادی رنج می‌برند - موش‌هایی که کور متولد شده بودند فاقد گیرنده‌های نوری میله‌ای هستند که کار می‌کنند. در حالی که این موش‌های کور دارای میله‌ها و مخروط‌هایی بودند که فاقد آن بودند دو ژن حیاتی بود که به گیرنده‌های نوری اجازه می‌داد تا سیگنال‌ها را منتقل کنند. گیرنده های نوری میله ای به روشی مشابه در موش های نابینا که عملکردی مشابه موش های معمولی دارند توسعه یافته اند. فعالیت در بخشی از مغز مشاهده شد که سیگنال‌های بصری را هنگام قرار گرفتن این موش‌ها در معرض نور دریافت می‌کند. بنابراین، میله های جدید برای انتقال موفقیت آمیز پیام ها به مغز سیم کشی شده بودند. هنوز باید آنالیز شود که آیا میله های جدید در چشم بیمار که در آن سلول های شبکیه به درستی به هم وصل نمی شوند و به درستی عمل می کنند یا خیر، ایجاد می شوند یا خیر.
این روش کمتر تهاجمی یا آسیب رسان نسبت به روش های دیگر است درمان در دسترس است مانند قرار دادن سلول های بنیادی در شبکیه چشم برای اهداف بازسازی و گامی رو به جلو برای این زمینه است. آزمایش‌ها برای ارزیابی اینکه آیا موش‌هایی که نابینا متولد شده‌اند، توانایی انجام کارهای بصری مانند دویدن در پیچ و خم را دوباره به دست آورده‌اند یا خیر ادامه دارد. در این مرحله به نظر می رسد که موش ها نور را درک کرده اند اما قادر به تشخیص اشکال نیستند. محققان می خواهند این روش را بر روی بافت شبکیه انسان آزمایش کنند. این مطالعه تلاش های ما را به سمت درمان های ترمیمی برای کوری ناشی از بیماری های ژنتیکی چشم مانند رتینیت پیگمانتوزا، بیماری های مرتبط با افزایش سن و آسیب ها.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
یائو ک و همکاران 2018. بازیابی بینایی پس از پیدایش de novo گیرنده های نوری میله ای در شبکیه پستانداران. طبیعت. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
