人类主要依靠视力，失去视力意味着无法阅读、识别人脸或寻找物体。黄斑变性是世界范围内造成视力损害的主要原因之一，近2亿人受到影响。视网膜上的光感受器负责捕获来自环境的光，患病的光感受器失去了对光的敏感性，这会导致视力受损甚至完全失明。
巴塞尔分子与临床眼科研究所(IOB)的科学家与德国哥廷根灵长类动物研究中心(DPZ)莱布尼茨灵长类动物研究所的同事共同开发了一种基于基因疗法的全新治疗方法。他们设法用近红外光激活退化的感光器。这项研究发表在《科学》杂志上。
在退行性光感受器疾病的进展过程中，视网膜上的光敏感区和光不敏感区共存。例如，黄斑变性患者失去视网膜中央部分的视力，但保留周围视力。
科学家们现在已经成功地开发出一种新的治疗方法，在不影响剩余视力的情况下恢复退化的视网膜的光敏感性。他们的灵感来自于蝙蝠和蛇等能够定位猎物身体发出的近红外光的物种。这是通过热敏性离子通道来实现的，这种通道能够探测到近红外光的热量。这使得蝙蝠和蛇能够在大脑中叠加热和视觉图像，从而更精确地对环境做出反应。
为了使视网膜感光器具有近红外灵敏度，研究人员设计了一个三部分组成的系统。第一个组件包含工程DNA，确保热敏感通道的基因编码只在光感受器中表达。第二部分是金纳米棒，一种能有效吸收近红外光的小粒子。第三种成分是一种抗体，它确保了在光感受器中表达的热敏性通道与局部捕获近红外光并局部释放热量的金纳米棒之间的强结合。
研究人员首先在视网膜退化的转基因小鼠身上测试了他们的系统，确认近红外光有效地刺激了感光细胞，并且这个信号被传输到视网膜神经节细胞，后者代表视网膜向大脑中更高的视觉中心的输出。
接下来，他们展示了用近红外光刺激小鼠的眼睛也会被大脑中对意识视觉非常重要的区域——初级视觉皮层的神经元接收到。他们还设计了一个行为测试，在这个测试中，未经治疗的盲鼠不能使用近红外刺激来学习一项简单的任务，而使用三组分系统的盲鼠可以完成与近红外刺激相关的任务。
“我们相信近红外刺激是为盲人提供有用视觉的重要一步，这样他们就能重新获得阅读和看脸的能力。”DPZ初级研究小组“视觉回路和修复”的负责人DanielHillier说。“我们希望通过这些发现给盲人带来希望，并将在DPZ的主要项目中进一步加强我们在这一领域的研究活动，我们的主要项目是恢复视力。”
视网膜变性疾病在爱尔兰和全世界都很普遍，由于不可逆转的视网膜变性疾病，全世界有数百万人遭受不同程度的视力丧失。仅在爱尔兰，就有约人患有遗传性视网膜退化，另有人患有老年性黄斑变性(AMD)。
此前，三一学院的研究人员领导了多学科研究工作，确定了治疗视网膜退化的一个潜在的新治疗靶点。研究人员发现，一种参与神经细胞损伤的蛋白质(SARM1)也可能在视网膜退化的进程中发挥作用。
三一学院的临床医学研究员EmaOzaki博士说:“很多不同的因素都可以引发视网膜退化，导致严重的视力损害，导致失明，但最终的终点是感光细胞死亡。尽管看起来，细胞死亡的过程不太可能是一种程序化或有组织的事件，引导我们细胞中的蛋白质扮演‘刽子手’的角色。”
在这项研究中，由三一学院免疫学助理教授萨拉·多伊尔博士领导的团队调查了一种名为SARM1的“刽子手蛋白”的作用。
SARM1最近开始在脑和脊髓损伤的研究中崭露头角，因为它在触发神经元细胞变性方面效率很高。虽然视网膜是大脑的延伸，这篇报告是第一次描述SARM1在感光细胞生物学中的作用。
多伊尔解释说：“我们的研究表明，SARM1很可能是视网膜退化过程中的一个关键刽子手，因为如果我们把它从我们的实验模型系统中移除，它将延缓感光细胞的死亡。”
“这是一个重要的发现，因为处理‘光进入视觉’的第一步发生在光感受器中。因此，失去光感受器最终等同于失去视力。因此，预防或延迟光感受器细胞死亡的干预措施对于尽可能长时间保持视网膜变性疾病患者的视力至关重要。”
研究小组还能够证明，受保护的和存活下来的光感受器保持了它们的功能，并继续向视神经传输电信号。这一研究为减缓致盲疾病的进展提供了新的治疗靶点。
多伊尔医生补充道：“这对于未来来说尤其令人兴奋，因为最近其他人已经表明，抑制SARM1的基因治疗方法可以有效防止神经元变性。我们知道，基因疗法非常适合治疗视网膜疾病，因此这种抑制SARM1活性的方法可能为多种视网膜退行性疾病提供一种保护视力的选择。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
原文来源：