Вчені використали генну терапію для відновлення пошкоджених волокон зорового нерва

Вчені використали генну терапію для відновлення пошкоджених волокон зорового нерва
Владимир Медяник

Владимир Медяник

листопад 18, 2020

Вчені використали генну терапію для регенерації пошкоджених нервових волокон в оці. Це відкриття може допомогти в розробці нових методів лікування глаукоми, однією з основних причин сліпоти в усьому світі, повідомляє news-medical.net.

Аксони — нервові волокна — в центральній нервовій системі (ЦНС) дорослої людини зазвичай не регенерують після травми або хвороби, а це означає, що пошкодження часто незворотньо. Однак за останнє десятиліття було зроблено ряд відкриттів, які свідчать про можливість стимулювання регенерації.

У дослідженні, опублікованому сьогодні в Nature Communications, вчені перевірили, чи може ген, відповідальний за виробництво протеїну, відомого як протрудін, стимулювати регенерацію нервових клітин і захищати їх від загибелі після травми.

Команда на чолі з доктором Річардом Євою, професором Кітом Мартіном і професором Джеймсом Фосетт з Центру відновлення мозку Джона ван Геста при Кембриджському університеті використовувала систему культивування клітин для вирощування клітин мозку в пробірці. Потім вони пошкодили свої аксони за допомогою лазера і проаналізували реакцію на це пошкодження за допомогою мікроскопії живих клітин. Дослідники виявили, що збільшення кількості або активності протрудіна в цих нервових клітинах значно збільшує їх здатність до регенерації.

Нервові клітини сітківки, відомі як гангліозних клітини сітківки, поширюють свої аксони від ока до мозку через зоровий нерв, щоб передавати і обробляти візуальну інформацію. Щоб з’ясувати, чи може протрудін стимулювати відновлення пошкодженої ЦНС в непошкодженому організмі, дослідники використовували техніку генної терапії, щоб збільшити кількість і активність протрудіна в оці і зоровому нерві. Коли вони виміряли ступінь регенерації через кілька тижнів після травми зорового нерва, команда виявила, що протрудін дозволив аксонам регенерувати на великих відстанях. Вони також виявили, що гангліозних клітини сітківки захищені від загибелі.

Дослідники показали, що цей метод може допомогти захистити від глаукоми, поширеного захворювання очей. При глаукомі зоровий нерв, що з’єднує очей з мозком, поступово пошкоджується, часто в зв’язку з підвищеним тиском всередині ока. Якщо не діагностувати на ранніх стадіях, глаукома може привести до втрати зору. У Великобританії приблизно один з 50 осіб у віці старше 40 років і кожна десята людина у віці старше 75 років страждають на глаукому.

Щоб продемонструвати цей захисний ефект протрудіна проти глаукоми, дослідники використовували цілу сітківку ока миші і виростили її в чашці для культивування клітин. Зазвичай близько половини нейронів сітківки вмирають протягом трьох днів після видалення сітківки, але дослідники виявили, що збільшення або активація протрудіна призводить до майже повної захисту нейронів сітківки.

Глаукома — одна з провідних причин сліпоти в усьому світі. Причини глаукоми до кінця не вивчені, але в даний час велика увага приділяється пошуку нових методів лікування, запобігання загибелі нервових клітин в сітківці, а також спробам відновити втрату зору за рахунок регенерації уражених аксонів через зоровий нерв.

«Наша стратегія заснована на використанні генної терапії — підходу, який вже використовується в клінічній практиці — для доставки протрудіна в око. Можливо, наше лікування може отримати подальший розвиток як спосіб захисту нейронів сітківки від загибелі, а також стимулювання їх аксонів до повторного росту. Важливо відзначити, що ці результати вимагають додаткових досліджень, щоб побачити, чи можна їх перетворити в ефективні методи лікування людей».

Доктор Веселина Петрова, кафедра клінічної неврології Кембриджського університету, перший автор дослідження.

Протрудін зазвичай знаходиться всередині ЕПР, крихітних структур всередині наших клітин. У цьому дослідженні команда показала, що ендоплазматичнийретикулум, виявлений в аксонах, мабуть, забезпечує матеріали та інші клітинні структури, важливі для росту і виживання, щоб підтримувати процес регенерації після травми. Протрудін стимулює транспортування цих матеріалів до місця травми.

Доктор Петрова додала: «Нервові клітини в центральній нервовій системі втрачають здатність регенерувати свої аксони в міру дозрівання, тому мають дуже обмежену здатність до повторного росту. Це означає, що травми головного, спинного і зорового нерва мають здатні змінити життя наслідки ».

«Модель пошкодження зорового нерва часто використовується для дослідження нових методів лікування для стимуляції регенерації аксонів ЦНС, і методи лікування, певні таким чином, часто показують багатообіцяючі результати в пошкодженому спинному мозку».