Оптогенетика: управление мозгом с помощью света

Оптогенетика, разработанная в начале 2000-х годов комбинированное использование генетических и оптических (световых) методов для контроля генов и нейронов является одной из наиболее быстро развивающихся технологий в нейробиологии и может произвести революцию в том, как ученые изучают мозг. С помощью точно рассчитанных импульсов света, направленных на целевые области тканей или клетки, оптогенетика позволяет исследователям запускать или блокировать события в определенных клетках живых животных. Например, у мыши с гиперчувствительностью лапы к прикосновению болевая реакция может быть устранена путем освещения пораженной лапы желтым светом, клетки которой экспрессируют тип светочувствительного микробного белка, известного как опсин.

Первое исследование оптогенетики на людях началось в 2016 году и было направлено на изучение потенциального использования этой технологии для лечения пациентов, страдающих наследственной болезнью глаз, пигментным ретинитом. Прогрессирующая дегенерация сетчатки, являющаяся отличительной чертой заболевания, в конечном итоге приводит к серьезному ухудшению зрения. Ожидалось, что в исследовании примут участие 15 слепых или почти слепых пациентов, и каждый из них должен был получить инъекцию вирусов, транспортирующих гены, кодирующие опсин, и нацеленные конкретно на ганглиозные клетки сетчатки (RGC). Основная цель теста состояла в том, чтобы установить светочувствительность в RGC, которые обычно не подвержены пигментному ретиниту и обычно передают визуальную информацию от фоторецепторов в глазу в мозг. В присутствии синего света RGC, экспрессирующие опсин, срабатывают.

Хотя степень, в которой оптогенетическое лечение улучшит зрение, была неясной, результаты исследования были весьма ожидаемыми. Другие оптогенетические методы лечения широкого спектра заболеваний, включая хроническую боль и болезнь Паркинсона, находились в стадии разработки, и будет ли эта технология работать на людях, было неизвестно.