Silmään injektoidut nanohiukkaset saivat sokean verkkokalvon reagoimaan.
Kansainvälinen tutkimusryhmä on kehittänyt nanohiukkasteknologiaa, jolla sokeat verkkokalvot voidaan saada reagoimaan valoon, Itä-Suomen yliopisto tiedottaa. Aarhusin yliopistossa Tanskassa kehitettyä menetelmää testattiin hiirillä Itä-Suomen yliopistossa Kuopiossa. Tulokset julkaistiin Nature Biomedical Engineering -lehdessä.
– Nyt tutkitulla menetelmällä rappeutunut verkkokalvo saatiin reagoimaan valoon, mutta nämä ovat vielä melko alustavia tuloksia, Itä-Suomen yliopiston verkkokalvolaboratoriota johtava apulaisprofessori Henri Leinonen toteaa tiedotteessa.
Tutkimuksessa käytettiin hiiriä, joilla oli sokeutta aiheuttava verkkokalvosairaus, retinitis pigmentosa. Yliopiston tiedotteen mukaan silmään injektoidut valoherkät nanohiukkaset asettuvat verkkokalvon hermosolujen lähelle. Niiden altistaminen valolle laukaisee sähköisiä ja kemiallisia prosesseja, jotka voivat aktivoida hermosolut ja saada ne lähettämään signaaleja aivoihin.
Verkkokalvo sijaitsee silmän takaosassa. Normaalisti verkkokalvon valoherkät fotoreseptorit eli näköaistinsolut reagoivat valoon käynnistäen signaalit, joiden perusteella aivot muodostavat näkökuvan.
Yliopiston mukaan retinitis pigmentosa -sairaudessa fotoreseptorit rappeutuvat vähitellen. Verkkokalvon muut hermosolut ja yhteydet voivat kuitenkin säilyä. Uuden nanohiukkasteknologian tavoitteena on hyödyntää näitä säilyneitä soluja.
Teknologia perustuu mikroskooppisen pieniin nanohiukkasiin, jotka on valmistettu valoherkästä puolijohteesta, grafiittisesta hiilinitridistä. Nanohiukkasten ontto rakenne tekee niistä tehokkaita näkyvän valon sieppaajia. Valolle altistuessaan nanohiukkaset käynnistävät ympäristössään fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja, jotka voivat vaikuttaa elävien solujen signalointiin.
Itä-Suomen yliopistossa tehdyissä kokeissa nanohiukkasia injektoitiin pitkälle edennyttä retinis pigmentosaa sairastavien hiirten silmiin, missä ne kertyivät lähelle verkkokalvon pinnan gangliosoluja, jotka välittävät tietoa silmästä aivoihin.
Tämän jälkeen valo sai aikaan toimintaa aivojen näköaivokuoressa. Yliopiston mukaan hiirten käyttäytyminen muuttui myös valon vaikutuksesta. Tutkijat osoittivat lisäksi, että menetelmällä voidaan aktivoida sian verkkokalvon hermosoluja kudosviljelmässä.
Tulokset eivät tarkoita, että hiirten normaali näkö olisi palautunut, mutta menetelmällä voitiin saada aikaan mitattava biologinen reaktio valoon, vaikka valoa normaalisti aistivat fotoreseptorisolut olivat suurelta osin rappeutuneet.
Apulaisprofessori Henri Leinonen huomauttaa, että kun näköaistinsolut ovat tuhoutuneet, mahdollisuudet valoaistimuksen palauttamiseen ovat edelleen hyvin rajalliset.
– Erilaisia lähestymistapoja, kuten tiettyihin mutaatioihin kohdistuvaa geeniterapiaa, jäljellä oleviin soluihin kohdistuvaa optogenetiikkaa ja sähköisiä implantteja on kehitetty, mutta jokaisella on omat rajoituksensa eivätkä ne sovi kaikille. Kannattaakin tutkia monia erilaisia lähestymistapoja.
Tutkimusta johtaneen Aarhusin yliopiston apulaisprofessori Menglin Chenin mukaan tavoitteena on kehittää nanohiukkasteknologiaan perustuva verkkokalvoproteesi, mutta menetelmän turvallisuutta ja vaikutuksia on tutkittava vielä paljon tarkemmin ja pitkällä aikavälillä, ennen kuin sitä voidaan testata ihmisillä.