Исследователи из Базельского института молекулярной и клинической офтальмологии (IOB) совершили прорыв в поиске способа защитить колбочки сетчатки — клетки, отвечающие за наше центральное и цветовое зрение
Их гибель является основной причиной потери зрения при таких заболеваниях, как возрастная макулярная дегенерация (ВМД) и наследственные дистрофии сетчатки. Вот главные результаты этого исследования, ставшего возможным благодаря беспрецедентному масштабу эксперимента.
Масштаб эксперимента
Чтобы преодолеть разрыв между данными на животных и реакцией человеческого организма, ученые вырастили 20 000 трёхмерных миниатюрных моделей человеческой сетчатки (ретинальных органоидов). В них колбочки были специально помечены флуоресцентным белком, что позволяло наблюдать за их судьбой в реальном времени.
На этой модели было протестировано 2707 химических соединений с уже известными мишенями, чтобы выявить те, которые помогают колбочкам выживать в условиях стресса, имитирующего болезнь.
Главное открытие: Ингибирование CK1
Ключевым выводом работы стало то, что ингибирование (блокировка) фермента казеинкиназы 1 (CK1) оказывает мощный защитный эффект на колбочки.
- Эффективность: Ингибиторы CK1 стабильно защищали клетки в течение длительного времени при разных типах стресса.
- Подтверждение: Защитный эффект также был подтверждён в живых организмах (in vivo) на мышиной модели дегенерации сетчатки, что говорит о его биологической значимости.
Неожиданные результаты: токсичность HSP90-ингибиторов
Работа не только выявила полезные молекулы, но и указала на потенциально опасные:
- Кратковременная польза и долговременный вред: Ингибиторы белка теплового шока 90 (HSP90) на первых порах спасали колбочки, но при более длительном наблюдении начинали их повреждать.
- Токсичность других классов: Также было обнаружено, что некоторые соединения (например, ингибиторы гистондеацетилаз (HDAC) широкого спектра действия) оказывают прямое токсическое воздействие на колбочки.
Значение и перспективы
Это исследование — важный шаг от теории к практике в разработке терапии для сохранения зрения. Его результаты дают научному сообществу следующие инструменты:
- Конкретная молекулярная мишень: Фермент CK1 теперь рассматривается как главный кандидат для разработки лекарств, способных замедлить или остановить гибель колбочек.
- Открытая база данных: Учёные сделали все полученные данные общедоступными. Это позволит исследователям по всему миру проверять существующие и новые соединения на токсичность для сетчатки, не проводя эксперименты с нуля.
Хотя это не означает мгновенного излечения от слепоты, открытие даёт надежду на создание первой терапии, способной защитить уцелевшие колбочки на ранних стадиях заболеваний и тем самым сохранить пациентам возможность читать, водить машину и видеть лица.