Уникальный ген из водорослей вернет зрение слепым

Уникальную водоросль Chlamydomonas reinhardtii биологи во всем мире изучают уже более 30 лет. Она обладает необычными свойствами  — может осуществлять фотосинтез не только благодаря солнечному свету, но и в темноте. Это возможно из-за наличия в ней особого белка. Недавно с его помощью удалось частично вернуть зрение слепому.

Обычная пресноводная водоросль довольно широко распространена по всему миру. Это простейшее одноклеточное растение имеет светочувствительный глазок — стигму, который трансформирует попадающий на него солнечный свет в энергию. При этом растение способно «тянуться» в направлении источника света, перемещаясь по водоему. Его уникальные свойства заключаются еще и в том, что вырабатывать энергию оно способно также и в темноте, используя для этого ацетат углерода, что не присуще ни одному представителю флоры.

Такие свойства водоросли обеспечивает светочувствительный белок channelrhodopsin-2 (каналородопсин). Он используется в оптогенетике для управления активностью нейронов при помощи света. Несмотря на долгий период исследования, в чистом виде светочувствительный ген ChR2  удалось получить только в 2017 году, что позволило более тщательно изучить его свойства. Выяснилось также, что он способен регулировать биосинтез микроРНК, отвечающий за процесс активности генов.

Открытием сразу же воспользовалась американская компания RetroSense Therapeutics of Ann Arbor, которая плотно занимается опытными проектами в оптогенетике. Это молодая отрасль науки, возникшая в 2005 году и соединившая в себе химию, биологию, медицину, генную инженерию. Она изучает деятельность нервных рецепторов при введении в них опсинов —светочувствительных клеток. Ее цель — активация нервных рецепторов, их возбуждение с целью регенерации некоторых утраченных свойств организма, в том числе зрения.

Биотехнологи из  RetroSense Therapeutics of Ann Arbor провели опыт с использованием выделенного чистого белка ChR2, введя его в сетчатку глаза слепых мышей. Через некоторое время обнаружилось, что несколько животных стали различать источник света, направляясь к нему. До этого они не видели ничего. Немного позже опыт был повторен с человеком, ослепшим от пигментного ретинита. В ходе проверки спустя несколько недель он смог различить тусклые очертания предметов. Какие-то из погибших нервных клеток сетчатки, благодаря ChR2, преобразовались в светочувствительные, благодаря чему стали слабо реагировать на свет.

Конечно, прогресс пока еще незначителен, и полностью восстанавливать зрение с помощью уникального белка вряд ли получится в ближайшие годы. Но и полученный результат дает большие надежды. Ученые заявили о продолжении исследований.