Ученые из Орхусского университета (Дания) разработали инновационный метод восстановления зрения, который в перспективе может заменить сложные хирургические операции. Исследователи предложили использовать наночастицы для стимуляции нейронов сетчатки, минуя погибшие фоторецепторы. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном журнале Nature Biomedical Engineering.
При таких заболеваниях, как пигментный ретинит или возрастная макулярная дегенерация, светочувствительные клетки (фоторецепторы) постепенно отмирают. Однако нейроны, передающие сигнал в мозг, часто остаются жизнеспособными. Задача ученых — найти способ «связать» их с внешним миром. Решение подсказала сама природа: исследователи подсмотрели механизм работы хлоропластов растений, улавливающих свет для фотосинтеза.
В основе метода — полые шарики из нитрида углерода размером около 300 нанометров. Этот материал способен генерировать электрический заряд под воздействием света. Частицы вводятся в глаз с помощью инъекции, после чего оседают на сетчатке рядом с нейронами. При облучении синим светом наночастицы активируют нервные клетки, заставляя их посылать сигналы в мозг. Сами авторы называют разработку «инъекционным протезом сетчатки».
Эффективность метода проверили на ослепших мышах. Через месяц после укола трое из семи грызунов стали предпочитать темные отсеки клетки, что свидетельствует о восстановлении реакции на свет. В контрольной группе такого поведения не наблюдалось. Кроме того, в 5 из 14 обработанных глаз ученые зафиксировали отклик зрительной коры головного мозга на световые стимулы, тогда как в контрольной группе — лишь в 1 из 14 случаев. Хотя выборка была небольшой и статистическая значимость требует подтверждения, дополнительные эксперименты на изолированной сетчатке свиньи показали впечатляющий результат: после добавления наночастиц частота нервных импульсов возрастала почти в шесть раз под действием света.
В планах исследователей — усовершенствовать методику, вводя частицы под сетчатку, и научить их реагировать на красный и инфракрасный свет. Если это удастся, возвращение зрения людям может превратиться в простую процедуру, требующую лишь одного укола, вместо сложных и рискованных операций. Технология открывает новые горизонты для биомедицины и дает надежду миллионам людей, потерявшим зрение из-за дегенеративных заболеваний глаз.
