Сможет ли человечество излечить слепоту и глухоту?

Первые успешные примеры уже есть.

Unsplash.com/CC0

Ученые с помощью методов генной инженерии вернули зрение слепому человеку, что недавно казалось фантастикой. Эту сенсацию корреспондент "РГ" попросил прокомментировать директора Института эволюционной физиологии и биохимии РАН, доктора биологических наук Михаила Фирсова.

Сообщение о том, что абсолютно слепому человеку группа французских и швейцарских ученых вернула зрение, обошло все мировые СМИ. Стало сенсацией, некоторые подавали его почти как чудо: слепой прозрел! Это действительно так?

Михаил Фирсов: Ну про чудо, это слишком сильно. На самом деле наука уже умеет возвращать зрение полностью слепым людям. Для этого в глаз вставляется специальный чип, с помощью которого человек может различать крупные предметы. Это очень сложная система, операция длится около восьми часов, ее проводит бригада первоклассных врачей. Ее стоимость - миллионы долларов. Как правило, такие операции успешны, но есть серьезное но... Дело в том, что чип работает не долго, он зарастает тканью, покрывается слизью. Поэтому чип служит максимум 2-3 года. А повторные операции невозможны.

То есть прозрение длится недолго. Но в данном случае речь идет о другой технологии?

Михаил Фирсов: Совершенно верно.

Это оптогенетика, которая уже названа одной из самых перспективных наук среди появившихся в последнее время. Если для введения чипа бригада суперврачей должна работать восемь часов, то оптогенетика позволит прозреть за один укол в глазное яблоко, который в любой клинике может сделать даже медсестра.
Михаила Фирсова
директор Института эволюционной физиологии и биохимии РАН, доктора биологических наук

В чем суть этой технологии? В нейроны клеток встраиваются гены, которые кодируют наработку светочувствительных белков. В частности, это так называемые канальные родопсины, которые в 2004 году были открыты у зеленых водорослей. А воздействуя на эти белки светом, можно управлять нейронами, что открывает самые неожиданные перспективы в разных сферах науки. Например, нейрофизиологи пытаются таким методом лечить эпилепсию. Известно, что во время приступа в мозгу резко усиливаются так называемые синхронные волны. Чтобы их подавить, можно вставить в мозг светочувствительные белки и попробовать светом подавать сигнал в противофазе и подавить эти волны. Пока такой подход на уровне идеи, но может оказаться очень перспективным.

Как я понимаю, для борьбы со слепотой гены этих водорослей вводятся в глаз пациента, и он прозревает. Фактически в глазу появляется новая зрительная матрица, новые палочки и колбочки, про которые мы знаем еще со школы.

Михаил Фирсов: Да. Но прозрение наступает не сразу. Надо несколько месяцев, чтобы в глазу было наработано большое количество светочувствительных клеток. Но это не все. Человека надо научить видеть в прямом смысле этого слова. Да-да, не удивляйтесь, именно научить. Дело в том, что эта ситуация для мозга довольно ненормальна. У него появились новые пути обработки информации, мозг должен к ним приспособиться, а для этого требуются тренировки.

Такие разные глаза. 20 фотографий со всего мира — в нашей галерее:

фотография

Что же видит прозревший?

Михаил Фирсов: На данный момент авторы исследования сообщают, что после семи месяцев после начала испытания пациент смог определить количество различных предметов - например двух-трех тетрадей, лежащих на столе. То, что зрение работало, было видно и по электроэнцефалограмме, указывавшей на зрительную активность мозга. Правда, способность видеть возвращалась лишь частично - пациент не различал лица и не мог читать.

Но если вводить больше светочувствительных белков, наверняка зрение улучшится? То есть путь к прозрению человека проторен. Теперь надо только копать эту "золотую жилу"?

Михаил Фирсов: Именно этим сейчас занимаются в многих лабораториях мира, в том числе и в нашем институте. Скажем, ученые ищут новые, более эффективные белки. И уже проведены эксперименты на одном из видов белков, у которых светочувствительность в 100 раз выше, чем у зеленых водорослей. Кроме того, рассматриваются разные варианты введения генов в глазное яблоко. Дело в том, что в сетчатке есть три слоя, и в зависимости от того, куда вводятся светочувствительные белки, эффект может быть разный.

В этой работе речь идет о конкретной болезни - пигментный ретинит. А может эта технология помочь при других заболеваниях глаз?

Михаил Фирсов: Да, такие эксперименты уже проводятся. Надо подчеркнуть, что оптогенетика лечит не сами болезни, а помогает устранить их последствия. Возможно, эту технологию можно применить и для лечения глухоты. Вставлять в ухо светочувствительные белки и работать не на звуковой волне, а на световой. Для этого звуковую волну надо преобразовать в световую и воздействовать ею на светочувствительные клетки.

Справка "РГ"

В 1979 году один из "отцов" двойной спирали ДНК, лауреат Нобелевской премии Френсис Крик предложил использовать свет для управления отдельным нейроном. Понадобилось более 25 лет, что из этой идеи родилась новая наука оптогенетика и революционная технология для прорывных исследований в медицине.