Studie visar ett nytt sätt att vända genetisk blindhet hos ett däggdjur
Fotoreceptorer är celler i näthinnan (baksidan av ögat) som när den är aktiverad skickar signal till hjärna. Konfotoreceptorer är nödvändiga för dagsyn, uppfattning av färger och visuell skarphet. Dessa kottar förfaller när ögonsjukdomar når ett senare skede. Precis som våra hjärnceller, regenereras inte fotoreceptorer, dvs när de väl mognar slutar de att dela sig. Så, förstörelse av dessa celler kan minska synen och ibland till och med orsaka blindhet. Forskare med stöd av National Eye Institute vid National Institutes of Health USA har framgångsrikt botat medfödd blindhet hos möss genom att omprogrammera stödjande celler i näthinnan – kallad Müller glia – och omvandla dem till stavfotoreceptorer i deras studie publicerad i Natur. Dessa stavar är en typ av ljusreceptorceller som vanligtvis används för syn i svagt ljus men de ses också skydda konfotoceptorer. Forskare förstod att om dessa stavar kan regenereras internt i ögat, är detta en möjlig behandling för många ögon sjukdomar där främst fotoreceptorer påverkas.
Det har länge varit etablerat att Müller glia har en stark regenerativ potential i andra arter som zebrafisk som är en stor modellorganism för forskning. Müller glia delar sig och regenererar som svar på skada på amfibieögat hos zebrafisk. De omvandlas också till fotoreceptorer och andra neuroner och ersätter skadade eller förlorade neuroner. Därför kan zebrafiskar se igen även efter att ha drabbats av en allvarlig skada i näthinnan. Däremot reparerar inte däggdjursögon sig själva på detta sätt. Müller glia stöder och ger näring åt omgivande celler men de regenererar inte neuroner i denna takt. Efter en skada återskapas endast ett mycket litet antal celler som kanske inte är helt användbara. När man utför laboratorieexperiment kan däggdjurs Müller glia efterlikna dem i zebrafisk men först efter att en skada har gjorts på näthinnan, vilket inte är tillrådligt eftersom det kommer att vara kontraproduktivt. Forskare letade efter ett sätt att omprogrammera däggdjurs Müller glia för att bli en stavfotoreceptor utan att orsaka någon skada på näthinnan. Detta skulle vara som däggdjurets egen "självreparationsmekanism".
I det första steget av omprogrammeringen injicerade forskare möss ögon med en gen som skulle aktivera beta-catenin protein som utlöste Muller glia att dela sig. I det andra steget som gjordes efter flera veckor, injicerade de faktorer som stimulerade de nyligen delade cellerna att mogna till stavfotoreceptorer. De nybildade cellerna spårades sedan visuellt med hjälp av ett mikroskop. Dessa nya stavfotoreceptorer som skapades liknade i strukturen de verkliga och de kunde detektera inkommande ljus. Dessutom bildades synaptiska strukturer eller nätverket så att stavar kunde kopplas samman med andra celler inuti näthinnan för att vidarebefordra signaler till hjärnan. För att testa funktionen hos dessa stavfotoreceptorer gjordes experiment på möss som lider av medfödd blindhet - möss födda blinda som saknar stavfotoreceptorer som fungerar. Medan dessa blinda möss hade stavar och kottar, var det de saknade två kritiska gener som tillåter fotoreceptorer att överföra signaler. Stavfotoreceptorerna utvecklades på liknande sätt hos blinda möss med liknande funktion som hos normala möss. Aktivitet sågs i en del av hjärnan som tar emot visuella signaler när dessa möss exponerades för ljus. Så, nya stavar hade kopplats upp för att framgångsrikt överföra meddelanden till hjärnan. Det måste fortfarande analyseras om nya stavar utvecklas och fungerar korrekt i ett sjukt öga där näthinnaceller inte ansluter eller interagerar ordentligt.
Detta tillvägagångssätt är mindre invasivt eller skadligt än andra behandlingar tillgänglig som att sätta in stamceller i näthinnan för regenereringsändamål och är ett steg framåt för detta område. Experiment pågår för att bedöma om möss som föddes blinda återfick förmågan att utföra visuella uppgifter, t.ex. att springa genom en labyrint. Vid det här laget ser det ut som att möss uppfattade ljus men inte kunde urskilja former. Forskare skulle vilja testa denna teknik på mänsklig näthinnevävnad. Denna studie hade avancerat våra ansträngningar mot regenerativa terapier för blindhet orsakas av genetiska ögonsjukdomar som retinitis pigmentosa, åldersrelaterade sjukdomar och skador.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Yao K et al. 2018. Återställande av syn efter de novo genesis av stavfotoreceptorer i däggdjursnäthinnor. Natur. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
