Er is een nieuwe methode om het gezichtsvermogen te herstellen

Biologen zijn erin geslaagd het gen voor de lichtgevoelige proteïnestof MCO1 in te bouwen in de zenuwcellen van het netvlies van knaagdieren die hun zicht verloren.

De onderzoekers incorporeerden een gen in een viraal object en brachten dit in de visuele organen van muizen met retinitis pigmentosa. De nieuwe eiwitsubstantie veroorzaakte geen ontstekingsreactie en de knaagdieren doorstonden de visuele test met succes.

Tijdens de waarneming van het voor het oog zichtbare beeld worden lichtstralen gebundeld in het gebied van het netvlies, dat is uitgerust met fotoreceptoren – de bekende kegeltjes en staafjes. De receptoren bevatten het lichtgevoelige eiwit opsine, dat reageert op de fotonenstroom en een zenuwimpuls binnen de receptoren genereert. De impuls wordt doorgegeven aan de bipolaire zenuwcellen van het netvlies, vanwaar deze naar de hersenen wordt gestuurd.

Maar zo'n aanpak werkt niet altijd: bij patiënten met retinitis pigmentosa (er zijn er ongeveer 1,5 miljoen wereldwijd) verliezen fotoreceptoren het vermogen om op licht te reageren, wat gepaard gaat met veranderingen in de genen van lichtgevoelige opsines. Deze erfelijke aandoening veroorzaakt een sterke achteruitgang van de visuele functie, tot zelfs volledig verlies van het gezichtsvermogen.

Medicamenteuze therapie voor retinitis pigmentosa is complex en omvat geen herstel, maar alleen het behoud van de functionele capaciteit van de resterende "overlevende" receptoren. Zo worden retinolacetaatpreparaten actief gebruikt. Het gezichtsvermogen kan alleen worden hersteld door een complexe en dure chirurgische ingreep. Recentelijk zijn echter ook optogenetische methoden in de praktijk gebracht: specialisten implanteren lichtgevoelige eiwitstoffen direct in de zenuwcellen van het netvlies, waarna deze beginnen te reageren op de lichtstroom. Vóór de huidige studie kon een respons van genetisch gemodificeerde cellen echter pas worden verkregen na een krachtig signaaleffect.

Wetenschappers introduceerden een stof die reageert op daglicht in bipolaire zenuwcellen. Er werd een DNA-fragment gecreëerd om opsine te markeren, dat vervolgens werd geïntroduceerd in een viraal deeltje dat zijn pathogene eigenschappen had verloren: het doel was om het af te leveren en te verpakken in een genetisch construct. Het deeltje werd geïnjecteerd in het oog van een ziek knaagdier: het DNA-fragment werd geïntegreerd in de neuronen van het netvlies. Onder microscopische controle merkten wetenschappers dat de genen de activiteitslimiet bereikten in de vierde week, waarna het niveau stabiliseerde. Om de kwaliteit van het gezichtsvermogen na de procedure te controleren, kregen de knaagdieren een opdracht: een droog, verlicht eiland in het water vinden, terwijl ze zich in het donker bevonden. Het experiment toonde aan dat het gezichtsvermogen van de muizen al in de vierde tot achtste week na de manipulatie aanzienlijk verbeterde.

Het is goed mogelijk dat de ontwikkelde gentherapie van het knaagdiernetvlies na een reeks andere tests geschikt wordt gemaakt voor de behandeling van mensen. Als dit gebeurt, zijn er geen dure chirurgische ingrepen of speciale apparaten nodig om het fotosignaal te versterken. Slechts één of meerdere injecties met een eiwitsubstantie zijn dan nodig.

Meer details over het onderzoek zijn te vinden in het tijdschrift Gene Therapy en op de Nature-pagina