“Optogenetyka.”

Optogenetyka jest nową prężnie rozwijającą się gałęzią nauki zajmującą się tworzeniem komórek wrażliwych na światło. Choć kilku naukowców rości sobie prawo do nazywania się jej prekursorami, niewątpliwym jest niezwykły potencjał jaki ze sobą niesie możliwość uczynienia dowolnego neuronu komórką reagującą na światło. Jest to szczególnie znaczące dla okulistyki.

Dr Zhuo-Hua Pan z Wayne State University zajmuje się optogenetyką w kontekście przywracania wzroku osobom niewidomym. Od początku wieku prowadzi badania nad wprowadzaniem białka ChR (channelrhodopsin) do neuronów, co powoduje, że zaczynają one reagować na światło. Obecnie eksperymenty są już na etapie badań klinicznych z udziałem ludzi. W kilku ośrodkach na świecie są również prowadzone analizy nad innymi zastosowaniami neuronów uwrażliwionych na światło.

ChR jest białkiem o charakterze kanału protonowego znajdowanym m.in. w algach zielonych z gatunku Chlamydomonas reinwardtii (ChR1) lub bakteriach C. reinwardtii (ChR2). Jego aktywacja następuje w odpowiedzi na bodziec świetlny, co powoduje napływ dodatnie naładowanych jonów wodoru do wnętrza komórki i wzbudzenie potencjału elektrycznego.
W literaturze pierwszy opis tego białka pojawia się w 2003r., lecz już rok później Dr Pan wprowadza je do komórek zwojowych siatkówki przekształcając je w komórki wrażliwe na światło. Dostarczenie ChR do komórki docelowej odbywa się za pośrednictwem wektora w postaci wirusa. W celu upewnienia się czy DNA kodujące to białko trafiło do komórek znakuje się je znacznikiem fluorescencyjnym, który świeci pod wpływem światła niebieskiego.

W 2004r. Dr Pan udowadnia również, że nie tylko można z sukcesem wprowadzić ChR do komórek zwojowych siatkówki żywych szczurów, ale także uzyskać ich aktywność w odpowiedzi na światło.
Odkrycie to stwarza szerokie perspektywy dla terapii osób wcześniej pozbawionych nadziei na powrót zdolności widzenia. Pozwala teoretycznie na zastąpienie funkcji fotoreceptorów przez zmodyfikowane neurony innych warstw siatkówki. Obecnie badania nad terapią ChR są kontynuowane. Ich wyniki mogą okazać się prawdziwą rewolucją w okulistyce oraz przyczynkiem do Nagrody Nobla.
Innymi naukowcami, których postępy w dziedzinie optogenetyki należy śledzić z uwagą to Karl Deisseroth i Ed Boyden.

Na podstawie:: A. Vlasits, He may have invented one of neuroscience’s biggest advances. But you’ve never heard of him, STAT, wrzesień 2016

Ilustracja, źródło

Pełna treśc artykułu pod adresem LINK