Restaurando a visão
Imagem: Sistema de três componentes: Anticorpos (azul), nano bastão de ouro (ouro) e canal sensível ao calor (estrutura na membrana; abaixo do conjugado de nano bastão de ouro). Crédito: Dasha Nelidova / Instituto de Oftalmologia Clínica e Molecular da Basiléia (IOB)
Restaurando a visão por terapia genética na degeneração macular
Os humanos confiam predominantemente em sua visão.
Perder a visão significa incapacidade de ler, reconhecer rostos ou encontrar objetos. A degeneração macular é uma das principais causas de deficiência visual em todo o mundo; cerca de 200 milhões de pessoas são afetadas. Os fotorreceptores na retina são responsáveis por capturar a luz que vem do ambiente. Os fotorreceptores doentes perdem a sensibilidade à luz, o que pode causar problemas de visão ou até cegueira completa. Cientistas do Instituto de Oftalmologia Molecular e Clínica da Basiléia (IOB), juntamente com colegas do Centro Alemão de Primatas (DPZ) – Instituto Leibniz para Pesquisa de Primatas em Göttingen, desenvolveram uma abordagem terapêutica completamente nova baseada na terapia genética. Eles conseguiram ativar fotorreceptores degenerados usando luz infravermelha próxima. A pesquisa está publicada na revista Ciência. Durante a progressão de doenças fotorreceptoras degenerativas, coexistem regiões fotorreceptoras sensíveis e insensíveis à luz na retina. Por exemplo, pacientes com degeneração macular perdem a visão na porção central da retina, mas mantêm a visão periférica.
Os cientistas já conseguiram desenvolver uma nova abordagem terapêutica para restaurar a sensibilidade à luz na retina em degeneração sem afetar negativamente a visão remanescente. Eles foram inspirados por espécies como morcegos e cobras que podem localizar a luz infravermelha emitida pelos corpos de suas presas. Isso é feito usando canais de íons sensíveis ao calor que são capazes de detectar o calor da luz infravermelha próxima. Isso permite que os morcegos e as cobras sobreponham imagens térmicas e visuais no cérebro e, assim, reajam ao ambiente com maior precisão.
Para equipar os fotorreceptores da retina com sensibilidade ao infravermelho próximo, os pesquisadores desenvolveram um sistema de três componentes. O primeiro componente contém DNA modificado que garante que o gene que codifica o canal sensível ao calor seja expresso apenas em fotorreceptores. O segundo componente é um nano bastão de ouro, uma pequena partícula que absorve com eficiência a luz quase infravermelha. O terceiro componente é um anticorpo que garante uma forte ligação entre o canal sensível ao calor expresso em fotorreceptores e os nano bastões de ouro que capturam localmente a luz infravermelha e liberam calor localmente.
Os pesquisadores primeiro testaram seu sistema em camundongos modificados com degeneração da retina, confirmando que a luz infravermelha próxima efetivamente excita os fotorreceptores e que esse sinal é transmitido às células ganglionares da retina, as últimas representando a saída da retina para centros visuais superiores no cérebro. Em seguida, eles mostraram que estimular o olho do rato com luz infravermelha próxima também é captado por neurônios em uma área do cérebro que é importante para a visão consciente, o córtex visual primário. Eles também criaram um teste comportamental no qual ratos cegos não tratados não eram capazes de usar a estimulação do infravermelho próximo para aprender uma tarefa simples, enquanto os ratos cegos tratados com o sistema de três componentes podiam realizar a tarefa relacionada ao estímulo infravermelho próximo.
Em colaboração com Arnold Szabo, coautor do artigo e professor assistente da Universidade Semmelweis, na Hungria, os pesquisadores puderam testar sua nova abordagem em retinas humanas mantidas vivas em um meio de cultura por meses, embora a cegueira se fixe em um ou dois dias após a morte, os fotorreceptores perdem a capacidade de detectar a luz. Resultados experimentais mostraram que após o tratamento com o método de terapia genética de três componentes , as exposições à luz infravermelha reativaram o circuito visual da retina humana.
“Acreditamos que a estimulação do infravermelho próximo é um passo importante para fornecer visão útil para pacientes cegos para que eles possam recuperar sua capacidade de ler ou ver rostos”, disse Daniel Hillier, chefe do grupo de pesquisa júnior Visual Circuits and Repair at DPZ. “Queremos dar esperança aos cegos com essas descobertas e vamos intensificar ainda mais nossas atividades de pesquisa nesta área aqui na DPZ dentro do nosso projeto principal, que se concentra na restauração da visão .”
Fonte: Por Deutsches Primatenzentrum (DPZ) / German Primate Center – 04 de junho de 2020 – Medical Xpress