?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Самая тяжелая форма слепоты вызвана необратимым отмиранием светочувствительных клеток сетчатки – палочек и колбочек. Раньше она была неизлечима, а теперь и у таких больных появилась надежда.


Для генерации электрического сигнала, посылаемого в мозг, наши зрительные пигменты нуждаются в целом комплексе других белков (продуктов других генов). Соответственно, для восстановления зрения у слепых потребовалась бы «пересадка» всех этих генов плюс тонкая настройка их работы, что непросто. А вот у микроскопических водорослей есть подобные же молекулы, но содержащие в одном флаконе и фоторецептор, и электрогенератор – так называемые канальные родопсины.

На мышах, крысах и собаках уже показано, что встраивание этих белков в клетки следующего слоя сетчатки, в норме не воспринимающие свет, позволяет слепым животным если и не полностью «прозреть», то по крайней мере начать различать форму предметов. Недавно правительство США разрешило клинические испытания этого метода лечения и на людях. Насколько мне известно, это первый случай, когда ген другого организма будут внедрять в человеческие клетки – здравствуй, дивный новый мир!

Тридцать лет назад, когда я начинала заниматься фоторегуляцией движения одноклеточных водорослей (для которой им и нужны канальные родопсины), у этой темы не просматривалось никакого практического применения: чистое «искусство для искусства». А теперь, похоже, с помощью канальных родопсинов собираются лечить не только слепоту, но и еще длинный список болезней. И уже обсуждают, кому достанется Нобелевская премия за это. Вспоминается ответ Фарадея на вопрос о том, какая польза может быть от его открытия: «Не знаю, но бьюсь он заклад, что скоро с него будут взимать налоги».

А вот и знаменитая фотомышь, обошедшая обложки всех журналов. Она не слепая, и канальные родопсины вставлены у нее не в клетки сетчатки, а в моторные нейроны, управляющие работой мышц. К соответствующему участку мозга ведет тоненький прозрачный световод, не заметный в кадре. Включают синий свет, и мышь начинает бегать по кругу, как заводной паровозик, потому что моторные нейроны у нее возбуждаются светом. А потом свет выключают, и мышь снова живет своей жизнью. Это самое близкое к зомби, что я когда-нибудь видела :)


Posts from This Journal by “чему свидетели” Tag

Comments

( 37 comments — Leave a comment )
dralkin
Nov. 18th, 2015 08:07 am (UTC)
Это здорово! А что на голове? Подсветка с нужной длиной волны?
egovoru
Nov. 18th, 2015 12:36 pm (UTC)
Да, это мышка, у которой канальные родопсины вставлены в моторные нейроны - управляющие движением. В черепе у нее маленькая дырочка, куда подведен световод - он тонкий, гибкий и прозрачный, и на видео его не видно. По нему подают синий свет, лучше всего поглощаемый канальным родопсином. Свет включают, и мышка начинает бегать, как заводной паровозик. Но согласитесь, в этом зрелище есть и что-то жутковатое?

Edited at 2015-11-18 12:39 pm (UTC)
dralkin
Nov. 18th, 2015 12:51 pm (UTC)
Что же вас так напугало, уважаемый биолог? ))
(no subject) - egovoru - Nov. 18th, 2015 01:02 pm (UTC) - Expand
dralkin
Nov. 18th, 2015 01:03 pm (UTC)
а, я понял.
Зрительная инфа не анализируется, а свет "запускает" сразу движение. Так. А можно так, без анализа. Мышь ведь останавливается иногда перед препятствием.
(no subject) - egovoru - Nov. 18th, 2015 01:08 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dralkin - Nov. 22nd, 2015 03:40 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 22nd, 2015 04:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dralkin - Nov. 22nd, 2015 05:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 22nd, 2015 05:38 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 22nd, 2015 05:44 pm (UTC) - Expand
(no subject) - dralkin - Nov. 22nd, 2015 05:48 pm (UTC) - Expand
vls_smolich
Nov. 18th, 2015 11:12 am (UTC)
Ждём сенсационных публикаций в прессе о бесчеловечных американских экспериментах по производству химер, про богопротивных ГМО-человеков...
egovoru
Nov. 18th, 2015 12:50 pm (UTC)
Да уж, нетрудно предсказать реакцию на такие новости тех, кто бунтует и против выращивания генно-модифицированной кукурузы :(

Но, конечно, по сравнению с кукурузой здесь побочные эффекты могут быть куда более серьезны. Нужно ведь сделать так, чтобы эти самые чужеродные белки встроились именно и только в те клетки, где они нужны, но никоим образом не в другие - потому что там они нарушат нормальную работу клеток (на свету, конечно). Для этого есть определенные методы, но я толком не знаю, насколько они надежны - сама я на целых организмах не работаю, только на однородных клетках в культуре. Но то, что эту методику разрешили перенести на людей, означает, что ее очень тщательно проверили.

А вот что касается опасности, что подобные методы попадут в руки злодеев, и те начнут создавать фотозомби - это, я думаю, крайне маловероятно. Во всяком случае, попадание в руки злодеев атомной бомбы представляет собой гораздо, гораздо более реальную угрозу :(
evgeniirudnyi
Nov. 22nd, 2015 05:56 pm (UTC)
Имеет ли ваше видео отношение к статье в Scientific American под названием Scientists Plant False Memories in Mice—and Mice Buy It?

Если да, то вот пара мыслей по этому поводу

http://blog.rudnyi.ru/ru/2014/12/myshi-i-spraveldivoe-pravosudie.html
egovoru
Nov. 22nd, 2015 07:03 pm (UTC)
Та статья вроде действительно упоминает канальные родопсины (ChR2 - самый часто применяемый из них), но какова была его роль в том эксперименте, я что-то не поняла - и мне показалось, что автор и сам не очень понял :( "It’s called optogenetic manipulation because genes are involved in setting off the neurons" - очень туманная фраза, совершенно не передающая смысла того, о чем идет речь :(

В его оправдание должна сказать, что и сама убедилась на примере этого самого своего поста, как трудно написать о подобных вещах так, чтобы, с одной стороны, получилось понятно, а, с другой - не слишком длинно и занудно :( Популяризация науки требует отдельного большого таланта, которым обладает далеко не каждый журналист :(

Ну, а упоминание суда понятно зачем потребовалось автору - кому интересны мыши-то? Только мне казалось, что ненадежность памяти выяснилась уже давным-давно, и без всякой оптогенетики. Сама я, во всяком случае, много раз ловила себя на том, как не похоже на реальность оказывалось то, что я вроде бы "точно помнила" ;)
egovoru
Nov. 22nd, 2015 07:06 pm (UTC)
Но я имела в виду, что зрелище мышки, управляемой по световоду (он тонкий и прозрачный и поэтому плохо заметен), как электрическая машинка по кабелю, вызывает некоторую оторопь :(
evgeniirudnyi
Nov. 22nd, 2015 08:19 pm (UTC)
В чем вы видите разницу с экспериментами Павлова?
(no subject) - egovoru - Nov. 22nd, 2015 09:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 22nd, 2015 10:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - evgeniirudnyi - Nov. 23rd, 2015 06:55 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 24th, 2015 12:35 am (UTC) - Expand
(no subject) - evgeniirudnyi - Nov. 24th, 2015 06:49 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 24th, 2015 11:55 pm (UTC) - Expand
(no subject) - evgeniirudnyi - Nov. 25th, 2015 06:14 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Nov. 25th, 2015 11:47 pm (UTC) - Expand
o_bl
Nov. 26th, 2015 10:32 pm (UTC)
Вас порекомендовали как человека, настолько умного, что пытаться аолнгстью понять статьи — смысла никакого нет... Но вы согласитесь переводить свои слова тупым, на их язык, или будете дейтвовать, как Эволюция: на вопросы не отвечаю, комментариев не даю?
Рецепторы, встроенные в моторные нейроны, это... реакция на «увиденное», минуя мозг?

Еще раз прошу прощения за собственную тупость, но я такой, какой есть, а животное любопытство превалирует над интеллектом....
egovoru
Nov. 26th, 2015 11:07 pm (UTC)
Одна из моих целей в этом журнале - научиться писать об интересующих меня вещах так, чтобы это стало интересно и другим. Так что вопросы я только приветствую и стараюсь всегда на них отвечать :)

"Рецепторы, встроенные в моторные нейроны, это... реакция на «увиденное», минуя мозг?"

Не вообще "минуя мозг" - потому что ведь те моторные (то есть, отвечающие за движение) нейроны, куда вставили канальные родопсины, тоже находятся в мозгу - но, действительно, минуя те пути, которые приводят к активации этих нейронов в норме. Ведь в норме мышка начинает бежать только, например, увидев кошку - ну, или увидев кусок сыра, а здесь она бежит просто потому, что ей в голову посветили синим светом!

Необычного, нового здесь только то, что светом. А так ведь все давным-давно знают, что, если вставить в определенный участок мозга электроды и подавать по ним ток, можно вызвать разные ощущения и реакции? Как мы уже вспомнили в комментариях, первый опыт по "животному электричеству" сделал еще Гальвани: он показал, что лапка мертвой, безголовой лягушки будет дергаться, если к ней подвести электрический ток? Ну, а здесь - то же самое, только без всяких электродов, и мышка - совершенно живая :)


(no subject) - o_bl - Nov. 28th, 2015 12:26 am (UTC) - Expand
val000
Dec. 8th, 2017 04:40 am (UTC)
Интересно :)
egovoru
Dec. 8th, 2017 01:03 pm (UTC)
Ну, сами мы мышей все же не гоняем :) Мы занимаемся поиском, характеризацией и молекулярной инженерией новых, улучшенных белков, которые позволяют это делать, путем тестирования их в культуре клеток.

Я посмотрела список Ваших работ: у Вас там много кардиологии. Мы (и другие лаборатории) показали, что кардиомиоцитами тоже можно управлять светом при посредстве таких белков из микроорганизмов, как и нейронами.
val000
Dec. 8th, 2017 01:08 pm (UTC)
Понятно.

Сердечной биофизикой я занимался до болезни. Потом молекуляркой в Хопкинсе, а после выздоровления вернулся в скелетно-мышечную физиологию и вот только первую статью опубликовал.
(no subject) - egovoru - Dec. 8th, 2017 02:11 pm (UTC) - Expand
(no subject) - val000 - Dec. 8th, 2017 03:11 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Dec. 8th, 2017 11:42 pm (UTC) - Expand
(no subject) - val000 - Dec. 9th, 2017 12:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Dec. 9th, 2017 12:15 am (UTC) - Expand
( 37 comments — Leave a comment )