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光基因学新工具有望治疗感光受体退化性眼病患者

一个由瑞士和德国科学家组成的研究小组近日开发出一种新的光基因学工具,能让因感光细胞退化而失明的小鼠更好地恢复日间视觉。这一研究将光基因技术治疗失明向临床应用推进了一大步。相关论文发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上。

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遗传性失明由眼中感光细胞逐渐退化导致,全世界有数百万人受其影响。虽然感光细胞被损坏,但视网膜深层的细胞仍完好无损,而深层细胞通常不会感光。新工具的疗法以光基因学技术为基础,将感光蛋白引入幸存的深层视网膜细胞,把它们变成“替代感光受体”,从而恢复视力。


论文通讯作者、瑞士伯尔尼大学索妮亚·克雷恩罗杰表示,新工具的思路在于,设计出作为门控的光激活蛋白,让特殊信号进入特殊细胞。也就是保留目标细胞的自然信号路径,只是修改它,让它能被光打开,而不需要前面神经元释放的神经递质。


为此,研究人员制作出一种嵌合感光蛋白,称为“Opto-mGluR6”,由黑视素(视网膜感光色素)的感光区和ON-双极细胞代谢型谷氨酸受体(mGluR6)拼成。黑视素的“光天线”能抵抗褪色,无论光照射的频率多高,强度多大,嵌合蛋白的反应力度也不会减弱。而mGluR6是化学受体,将其变成光激活受体后,能保证高度的光敏性和快速的“正常”响应性。而且,由于Opto-mGluR6由两种自体视网膜蛋白组成,还可能被免疫系统“放行”。


研究证明,患有色素性视网膜炎的小鼠经过治疗能恢复日间视觉。克雷恩罗杰说:“对感光受体退化性眼病患者来说,新疗法有望让他们重见光明,比如那些严重老年性黄斑变性患者,这在65岁以上老人中很常见,约1/10的人都不同程度地受其影响。”与原有疗法相比,新疗法主要进步在于, 患者能在正常的日光条件下看见物体,无需强光照射或图像转化目镜。


对那些感光受体退化性的眼病患者来说,就像慢慢丢失像素的数码相机一样,不仅逐渐看不到光明,且自身承受着巨大的痛苦。这项新的研究就好比当小鼠的光开关感受到光时,重新打开离子通道、激活视网膜细胞,从而恢复失明小鼠的感光性,该治疗方法未来也可能帮助失明的人类来恢复一部分的感光性,这个消息足以让感光受体退化性眼病患者充满信心,随着科技的进步,没准未来他们又可以重新见到光明。只是新的疗法应用在人类身上恐怕还有很长的一段路要走。


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