ירוק בעיניים – תקווה אופטוגנטית לפגועי ניוון ראייה

“קלאמי”, האצה החד-תאית הירוקה Chlamydomonas reinhardtii פופולרית מאד בקרב גנטיקאים ונוירופיזיולוגים. יצורים צמחיים אלו מצוידים בזוג שוטונים ונעים בהמוניהם אל אור השמש כדי לבצע תהליך פוטוסינתזה למחייתם

מאת: שמעון בוגן

“קלאמי”, האצה החד-תאית הירוקה Chlamydomonas reinhardtii פופולרית מאד בקרב גנטיקאים ונוירופיזיולוגים. יצורים צמחיים אלו מצוידים בזוג שוטונים ונעים בהמוניהם אל אור השמש כדי לבצע תהליך פוטוסינתזה למחייתם.

אברון החישה של האצה, ה”עין”, הוא לא יותר מצבר של חלבונים מסוג channelrhodopsin-2 על דופן התא. החלבון “חש” אור ומעביר את המידע כאות חשמלי להמשך עיבוד ולתגובה. המבנה המרחבי של החלבון ערוך ליצירת תעלות. תעלות אלה נפתחות בהשפעת קרני אור באורכי גל מוגדרים, בדומה לאישון או לצמצם במצלמה, ומאפשרות מעבר של יונים פשוטים דרך קרום התא, מהסביבה המימית אל תוך נוזל התא. יונים אלו מניעים שרשרת אותות ותגובות, בדיוק כמו התהליך הביופיזי שמתרחש בתאי עצב אצל בעלי חיים.

נמצא שחלבונים בעלי תפקוד זהה, אך בעלי מורכבות וסיבוכיות גבוהה, הם החוליה החסרה בתהליך הראייה אצל בעלי חיים, כולל בני אדם, שסובלים מהתנוונות הראייה עקב דלדול והיעלמות המדוכים (cones) והקנים (rods) ברשתית העין, במחלות הניווניות retinitis pigmentosa או Age- related Macular Degeneration (AMD)
. החדשות הטובות הן שהמשך השרשרת העצבית לא נפגע ומסוגל לתקשר היטב עם מרכז הראייה במוח.

הchannelrhodopsin-2 (ChR2) הוא חלבון בודד שמקודד ע”י גן בודד. לכן הוא מועמד אידיאלי לריפוי גנטי של המחלות שהוזכרו. ב 2006 ביצעה הקבוצה של ד”ר Zhou Hua Pan הזרקה של נגיף מהונדס והשתלה של הגן ברשתיות פגועות של עכברים שראייתם התנוונה. תפקודי הראייה חזרו למצב תקין כעבור פחות משלושה חודשים, בניסיון הראשון ! (קישור)

החל מדצמבר 2015 מתבצע טיפול ניסיוני של הריפוי הגנטי ממקור צמחי, באישור ה FDA, ב 15 בני אדם חולים ראשונים.

מקור
ידיעה זו נכתבה בהשראת רצף אירועים קשורים, שראויים לציון בבלוג:
הוענק אישור FDA להתחלת טיפולים ניסיוניים בבני אדם שלקו בעיוורון ניווני, ע”י הזרקה של תרופה גנטית “יתומה” לרשתית העין. האישור ניתן לחברת RetroSense Therapeutics LLC, מישיגן, עבור יישום מיידי של התכשיר 001-RST, החל מסוף אוגוסט 2015.
פיתוח ביומימטי, הצגה, רישוי והפעלה של עין “ביונית” מושתלת
יצא לאור הספר Optogenetics: Light-Sensing Proteins and Their Applications בעריכת H. Yawo‏, H. Kandori, ‏,A. Koizumi‏ הוצאת Springer, יוני 2015.
יצא לאור הספר Biomimetic Technologies: Principles and Applications בעריכת T.D. Ngo, הוצאת Woodhead Publishing, יולי 2015.
, H. Yawo‏, H. Kandori‏,A. Koizumi‏ הוצאת Springer, יוני 2015.