Nanočestice zlata vraćaju izgubljeni vid

Nova studija istraživača s američkog Sveučilišta Brown sugerira da bi se zlatne nanočestice, mikroskopski komadići zlata tisućama puta tanji od ljudske vlasi, jednog dana mogli koristiti za vraćanje vida kod ljudi s makularnom degeneracijom i drugim poremećajima mrežnice.

U  studiji objavljenoj u časopisu ACS Nano, istraživački tim je pokazao da nanočestice ubrizgane u mrežnicu mogu uspješno stimulirati vidni sustav i vratiti vid kod miševa s poremećajima mrežnice. Nalazi sugeriraju da bi nova vrsta sustava vizualnih proteza u kojima bi nanočestice, korištene u kombinaciji s malim laserskim uređajem koji se nosi u paru naočala, jednog dana mogla pomoći osobama s poremećajima mrežnice da ponovno vide.

"Ovo je nova vrsta retinalne proteze koja ima potencijal vratiti vid izgubljen zbog degeneracije retine bez potrebe za bilo kakvom kompliciranom operacijom ili genetskom modifikacijom", rekla je Jiarui Nie, postdoktorandica na Nacionalnom institutu za zdravlje koja je vodila istraživanje. "Vjerujemo da bi ova tehnika potencijalno mogla promijeniti paradigme liječenja degenerativnih stanja mrežnice."

Poremećaji mrežnice poput makularne degeneracije i retinitis pigmentose pogađaju milijune ljudi diljem svijeta. Oni oštećuju stanice mrežnice osjetljive na svjetlo koje se nazivaju fotoreceptori, "štapići" i "čunjići" koji pretvaraju svjetlost u sićušne električne impulse. Ti pulsevi stimuliraju druge vrste stanica koje se nalaze dalje u vizualnom lancu, zvane bipolarne i ganglijske stanice, koje obrađuju signale fotoreceptora i šalju ih u mozak.

Ovaj novi pristup koristi nanočestice ubrizgane izravno u mrežnicu kako bi se zaobišli oštećeni fotoreceptori. Kada se infracrveno svjetlo fokusira na nanočestice, one generiraju malu količinu topline koja aktivira bipolarne i ganglijske stanice na isti način na koji to čine pulsevi fotoreceptora. Budući da poremećaji poput makularne degeneracije utječu uglavnom na fotoreceptore dok bipolarne i ganglijske stanice ostavljaju netaknutima, strategija ima potencijal vratiti izgubljeni vid.

Istraživački tim testirao je ovaj pristup na mrežnici miševa i na živim miševima s poremećajima mrežnice. Nakon ubrizgavanja tekuće otopine nanočestica, istraživači su koristili lasersko svjetlo blisko infracrvenom s uzorkom za projiciranje oblika na mrežnicu. Koristeći signal kalcija za otkrivanje stanične aktivnosti, tim je potvrdio da su nanočestice uzbudile bipolarne i ganglijske stanice u obrascima koji odgovaraju oblicima koje projicira laser.

Eksperimenti su pokazali da niti otopina nanočestica niti laserska stimulacija nisu uzrokovali vidljive štetne nuspojave, kao što pokazuju metabolički markeri za upalu i toksičnost. Koristeći sonde, istraživači su potvrdili da je laserska stimulacija nanočestica uzrokovala povećanu aktivnost u vidnom korteksu miševa, što je indikacija da se prethodno odsutni vizualni signali odašilju i obrađuju u mozgu. To je, kažu istraživači, znak da je vid barem djelomično vraćen, što je dobar znak za potencijalno prenošenje slične tehnologije na ljude.

Za ljudsku upotrebu, istraživači zamišljaju sustav koji kombinira nanočestice s laserskim sustavom montiranim u par naočala. Kamere u naočalama prikupljale bi slikovne podatke iz vanjskog svijeta i koristile ih za pokretanje uzorka infracrvenog lasera. Laserski impulsi tada bi stimulirali nanočestice u mrežnici ljudi, omogućujući im da vide.

Potrebno je obaviti još posla prije nego što se pristup može isprobati u kliničkom okruženju, rekao je Nie, ali ovo rano istraživanje sugerira da je to moguće.