Ученые установили, что светочувствительные пигменты, имеющиеся у всех живых организмов, от бактерий до позвоночных, можно с помощью биомеханических манипуляций перезагрузить и тем самым восстановить людям зрение. Статья на тему соответствующего исследования опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Для своего исследования ученые использовали модифицированную форму витамина А с целью инициирования механизма перезагрузки и нового запуска протеинов, необходимых для человеческого зрения. Предполагаемым протеином стал светочувствительный родопсин, принадлежащий к семейству протеинов, содержащихся в клеточных мембранах и передающих внешний сигнал во внутреннюю клеточную систему. Данное открытие дает новые возможности для создания модифицированных сетчаток, направленных на улучшение зрения.
Суть открытия уходит глубоко в биохимию зрения, в ответ на вопрос, почему химическая конфигурация сетчатки важна для восприятия света. Человек видит с помощью крайне чувствительного протеина – родопсина, который прикрепляется к ретинальным молекулам для восприятия света. Фотоны света входят в глаз и поглощаются ретинально-родопсиновым комплексом, активируя каскад нисходящих сигналов, которые и составляют зрение.
Особенно важно, что сетчатка ждет свет в одной химической конфигурации, а после поглощения переходит в другую под названием полностью-транс-ретиналь. Но эта трансформация однонаправленная, и чтобы вернуть сетчатку в первую конфигурацию необходимо множество специализированных протеинов. Унаследованные мутации в любом из них могут вызвать дегенеративные заболевания сетчатки. Исследователи, которые хотят излечить подобные болезни, должны или выправить или обойти измененные протеины.
Ученые обнаружили самообновляющийся механизм в коровьем родопсине, чрезвычайно похожем на человеческий. Биологи использовали очищенные протеины в лаборатории, чтобы продемонстрировать, как их модифицированная сетчатка связывается с коровьим родопсином, с успехом активируют человеческие протеины при попадании света, а после передачи сигнала с помощью только термальной энергии медленно возвращается к неактивной форме, которая может быть повторно реактивирована фотонами.
Данное открытие предполагает, что молекулы сетчатки со специфической химической структурой способны стимулировать родопсин, необходимый для человеческого зрения, а значит, мутировавшие протеины можно обойти и вернуть людям зрение.
Ваше мнение