Биохимическая перезагрузка глаза спасет от слепоты

В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые использовали модифицированную форму витамина А, чтобы инициировать механизм перезагрузки и снова запустить протеины, необходимые для человеческого зрения. Намеченным протеином был светочувствительный родопсин, который принадлежит к семейству протеинов, находящихся в клеточных мембранах и передающих внешний сигнал во внутреннюю клеточную систему. Открытие дает новые возможности для создания модифицированных сетчаток, которые будут улучшать зрение.

Открытие углубляется в биохимию зрения, в том, почему химическая конфигурация сетчатки важна для восприятия света человека. Люди видят с помощью крайне чувствительного протеина, родопсина, которые 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.

Исследователи открыли самообновляющийся механизм в коровьем родопсине, который чрезвычайно похож на человеческий. Они использовали очищенные протеины в лаборатории, чтобы показать, как их модифицированная сетчатка связывается с коровьим родопсином, успешно активирует 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. Открытие предполагает, что молекулы сетчатки со специфической химической структурой могут стимулировать родопсин, нужный для человеческого зрения, а значит, мутировавшие протеины можно обойти и вернуть людям зрение.