化学使盲目小鼠看到

加州大学伯克利大学与慕尼黑大学和华盛顿大学的研究人员在西雅图合作,发现了一种化学物质,暂时恢复了盲目小鼠的一些视觉,并正在研究可能有一天的改进的化合物允许人们再次看到退行性失明。

该方法最终可以帮助那些具有视网膜炎的人,一种遗传疾病,即最常见的遗传形式的失明形式,以及年龄相关的黄斑变性,发达国家中获得的失明的最常见原因。在两种疾病中,视网膜中的光敏细胞 - 杆和锥体 - 模具,留下眼睛,没有功能性光感受器。

化学使盲目小鼠看到Maver Compeners kramer,UC Berkeley的分子和细胞生物学教授的Richard Kramer表示,通过使Retina敏感的视网膜敏感的剩余通常“盲”细胞来作用。 AAQ是视网膜细胞表面上与蛋白质离子通道结合的照片。当通过光接通时,AAQ通过通道改变离子的流动并激活这些神经元,使杆和锥体被光激活。

“这类似于当地麻醉品工作的方式:他们在离子渠道中嵌入自己,并粘在很长一段时间内,使得长期保持麻木,”克拉姆说。 “我们的分子是不同的,因为它的光敏感,所以你可以打开和关闭并打开或关闭神经活动。”

因为化学物质最终磨损,它可以为其他实验方法提供更安全的替代方法,用于恢复视力,例如基因或干细胞疗法,其永久性地改变视网膜。它比植入眼睛中的光敏电子芯片的侵入性较少。

“这种方法的优势在于它是一种简单的化学品,这意味着您可以改变剂量,可以与其他疗法结合使用,如果您不喜欢结果,您可以停止治疗。随着改进的化学品可用,您可以向患者提供它们。当你手术植入芯片或在遗传修改某人后,你不能这样做,“克拉姆说。

“这是愿景恢复领域的主要进展,”华盛顿大学华盛顿大学的眼科医生和校主席的联合作者博士博士博士。

Kramer,Van Gelder,Chemist Dirk Trauner及其同事在华盛顿州华盛顿大学,西雅图,慕尼黑大学将于7月26日在日记中发布他们的调查结果 神经元 .

实验中的盲小鼠具有遗传突变,使其棒和锥体在几个月内死亡并在眼睛中灭活其他皮肤下除去。在将非常少量的AAQ注入盲目小鼠的眼中后,克拉姆和他的同事证实他们已经恢复了光敏感性,因为小鼠的瞳孔在明亮的光线上收缩,小鼠表现出轻微的避免,而且没有动物不可能避免典型的啮齿动物行为能够看到一些光。 Kramer希望在注射下一代化合物的啮齿动物中进行更复杂的视觉试验。

“Photoswitch方法为视网膜变性的患者提供了真正的希望,”Van Gelder说。 “我们仍然需要表明这些化合物是安全的,并将以他们在小鼠的工作方式中的方式工作,但这些结果表明,这类化合物恢复了对遗传疾病盲目的视网膜的光敏感性。”

从Optimetics到植入筹码

正在评估用于恢复杆和锥体已经死亡的人的目前的技术包括注射干细胞以再生杆和锥体; “Optimetics”,即基因治疗,将光感受器基因插入盲神经元,使它们对光敏敏感;和安装电子假体装置,如小型光敏视网膜芯片,电极刺激盲神经元。克拉姆人说,几十人已经有视网膜植入物,并恢复了低视力。

八年前,Kramer,Trauner是慕尼黑大学的前UC Berkeley Chemist,他们的同事在盲神经元中化学改变了钾离子通道的致灭技术,使得PhotoSwitch可以锁定。钾通道通常打开以关闭电池,但是通过附加的照片开关,当通过紫外线击中时,它们被打开并在通过绿光击中时关闭,从而激活并丧失神经元。

随后,Treauner合成AAQ(丙烯酰胺 - 偶氮苯 - 季铵),一个图形,其附着于钾通道的情况下,无需基因上改变通道。在当前报告该化合物的试验 神经元  paper.

Kramer说,现在正在测试的新版本的AAQ现在是更好的。它们使用中等强度的蓝绿光激活神经元,而不是数小时,并且这些照片在黑暗中自然地停用,因此不需要第二种光的光来关闭它们。

“这就是我们真正兴奋的东西,”他说。

与克拉姆,梵德尔和特劳师的共同作者是UC Berkeley当前或前后文档或研究生Aleksandra Polosukhina,Jeffrey Litt,Ivan Tochitsky,Ivan de Kouchkovsky,Tracy Huang和Katharine Borges;在华盛顿大学的Joseph Nemargut Joseph Nemargut和眼科常驻Yivgeny Sychev。

该工作得到了国家卫生研究院全国眼科研究所(EY018957&EY003176)和预防失明的研究。

 



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