מחקר מראה דרך חדשה להפוך עיוורון גנטי אצל יונק
קולטני אור הם תאים ב רשתית (גב העין) שכאשר מופעלת שולחים אות ל מוֹחַ. קולטני צילום לקונוס נחוצים לראייה בשעות היום, לתפיסת צבעים ולחריפות חזותית. קונוסים אלה פוקעים כאשר מחלות עיניים מגיעות לשלב מאוחר יותר. בדיוק כמו תאי המוח שלנו, קולטני הפוטו אינם מתחדשים, כלומר ברגע שהם מתבגרים הם מפסיקים להתחלק. אז, הרס של תאים אלה יכול להפחית את הראייה ולפעמים אפילו לגרום לעיוורון. חוקרים הנתמכים על ידי National Eye Institute של המכון הלאומי לבריאות ארה"ב ריפאו בהצלחה עיוורון מולד בעכברים על ידי תכנות מחדש של תאים תומכים ברשתית הנקראים Müller glia - והמרתם לקולטני פוט במחקר שלהם שפורסם ב- טבע. מוטות אלו הם סוג אחד של תאי קולטני אור המשמשים בדרך כלל לראייה באור נמוך, אך רואים שהם גם מגינים על פוטוצפטורים חרוטים. חוקרים הבינו שאם ניתן לשקם את המוטות הללו פנימית בעין, זהו טיפול אפשרי עבור עיניים רבות מחלות שבהם מושפעים בעיקר קולטני הפוטו.
זה הוכח זמן רב שלגליה של מולר יש פוטנציאל התחדשות חזק במינים אחרים כמו דג הזברה שהוא מודל מודל למחקר. Müller glia מתחלק ומתחדש בתגובה לפגיעה בעין הדו-חיים בדג הזברה. הם גם הופכים לקולטנים ונוירונים אחרים ומחליפים נוירונים פגומים או אבודים. לכן, דג הזברה יכול לראות שוב גם לאחר סבל מפציעה חמורה ברשתית. לעומת זאת, עיני יונקים אינן מתקנות את עצמן בצורה זו. Müller glia אמנם תומכת ומזינה את התאים הסובבים אבל הם לא מחדשים נוירונים בקצב הזה. לאחר פציעה רק מספר קטן מאוד של תאים נוצר מחדש, שאולי לא יהיה שימושי לחלוטין. בעת עריכת ניסויי מעבדה, יונקת Müller glia יכולה לחקות את אלה שבדג הזברה, אך רק לאחר שנגרמה פגיעה מסוימת ברקמת הרשתית, שאינה רצויה, מכיוון שהיא לא תועיל. מדענים חיפשו דרך לתכנת מחדש את גליה של יונק מולר להפוך לקולטן מוט מבלי לגרום לפגיעה כלשהי ברשתית. זה יהיה כמו מנגנון 'תיקון עצמי' של יונק עצמו.
בשלב הראשון של התכנות מחדש, החוקרים הזריקו לעיניים של עכברים גן שיפעיל חלבון בטא-קטנין שגרם לגלייה של מולר להתחלק. בשלב השני שנעשה לאחר מספר שבועות, הם הזריקו גורמים אשר גררו את התאים החדשים שחולקו להתבגר לקולטני פוט. לאחר מכן עקבו אחר התאים החדשים שנוצרו חזותית באמצעות מיקרוסקופ. קולטני הפוטו החדשים הללו שנוצרו היו דומים במבנה לאלו האמיתיים והם יכלו לזהות אור נכנס. בנוסף, נוצרו גם מבנים סינפטיים או הרשת המאפשרים למוטות להתחבר עם תאים אחרים בתוך הרשתית על מנת להעביר אותות למוח. כדי לבדוק את הפונקציונליות של קולטני הפוטו הללו, נעשו ניסויים בעכברים הסובלים מעיוורון מולד - עכברים שנולדו עיוורים חסרי קולטני מוט שפועלים. בעוד שלעכברים העיוורים הללו היו מוטות וחרוטים, מה שחסר להם היה שני גנים קריטיים המאפשרים לקולטנים לשדר אותות. קולטני המוט התפתחו בצורה דומה בעכברים עיוורים בעלי תפקוד דומה לזה של עכברים רגילים. פעילות נראתה בחלק מהמוח שמקבל אותות חזותיים כאשר עכברים אלו נחשפו לאור. אז, מוטות חדשים התחברו כדי להעביר בהצלחה מסרים למוח. עדיין צריך לנתח אם מוטות חדשים מתפתחים ומתפקדים כראוי בעין חולה שבה תאי הרשתית אינם מתחברים או מקיימים אינטראקציה תקינה.
גישה זו פחות פולשנית או מזיקה מאחרות טיפולים זמין כמו החדרת תאי גזע לרשתית למטרת התחדשות ומהווה צעד קדימה עבור תחום זה. נמשכים ניסויים כדי להעריך אם עכברים שנולדו עיוורים השיבו לעצמם את היכולת לבצע משימות חזותיות כגון ריצה במבוך. בשלב זה זה נראה כאילו עכברים קלטו אור אך לא הצליחו לזהות צורות. חוקרים היו רוצים לבדוק את הטכניקה הזו על רקמת רשתית אנושית. מחקר זה קידם את המאמצים שלנו לקראת טיפולים רגנרטיביים עבור עיוורון הנגרמת על ידי מחלות עיניים גנטיות כמו רטיניטיס פיגמנטוזה, מחלות ופציעות הקשורות לגיל.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Yao K et al. 2018. שיקום הראייה לאחר יצירת קולטני מוט ברשתית יונקים. טבע. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
