Els investigadors de Stanford recuperen la vista per ratolins cecs a través de la teràpia gènica

Alguna cosa bastant increïble ha passat en un laboratori mèdic de Stanford. Els ratolins, cecs per danys al nervi òptic, han estat entrenats per veure de nou a través d’una combinació de teràpies d’estimulació visual i genètica. Aquesta és la primera vegada que les connexions trencades entre l'ull i el cervell s'han restablert amb èxit en un mamífer i poden oferir esperança per als humans amb una gran varietat de lesions i malalties oculars, inclòs el glaucoma.

"Estic molt optimista que en els pròxims cinc anys tindrem algun tractament que potser no sigui la restauració completa de la visió, sinó algun tractament per a la ceguesa en diverses condicions importants", Andrew Huberman, autor principal de la investiga, explica Invers. Els resultats de l’estudi en ratolins es van publicar dilluns a Nature Neuroscience.

Això és el que va fer l’equip de Huberman. L’experiment va implicar prop de 100 ratolins en total; els científics "van induir la ceguesa" en un ull fent una incisió quirúrgica i es pessigaren el nervi òptic amb pinces. A diferència de les cèl·lules d'altres parts del cos, les cèl·lules nervioses del sistema nerviós central no es regeneren naturalment. És similar a la forma en què les lesions i els accidents cerebrovasculars de la medul·la espinal provoquen un deteriorament físic permanent; les neurones que connecten l’ull amb el cervell funcionen de la mateixa manera.

Després de fer que els ratolins estiguin cecs funcionalment, els investigadors van començar a jugar amb maneres d'estimular el creixement de les neurones. Alguns ratolins van rebre una teràpia gènica viral: els seus ulls van ser injectats amb un virus, però en lloc de ser nocius, aquest virus va lliurar una secció d’ADN dissenyada per estimular el creixement de les cèl·lules diana. Aquest mètode va funcionar … una mica. Els axones neuronals mostraren un cert creixement cap al cervell, però no prou com per restablir la connexió. Els ratolins eren tan cecs com sense tractament.

Un altre grup de ratolins va rebre un tractament d’estimulació visual no invasiva. Es van col·locar en "una mena de teatre IMAX per a ratolins", diu Huberman, on durant unes hores al dia se'ls va mostrar ratlles en blanc i negre. La idea aquí és que les neurones no tornaran a créixer si no hi ha polsos elèctrics que els travessen. Aquesta intensa estimulació hauria de, en teoria, encoratjar els axons a superar el lloc de la lesió i al cervell. Resultats? Meh: la teràpia feia molta feina, però realment no. Els ratolins que van rebre aquest tractament van mostrar un creixement tant neuronal com els que van rebre la teràpia gènica.

La màgia va ocórrer quan els investigadors van combinar les dues teràpies. "Hem vist un enorme efecte sinèrgic", diu Huberman. "Hi va haver un increment de 500 vegades en la distància i la velocitat que van créixer els axones de les cèl·lules gangli de la retina. I en el mateix període de temps que normalment no creixerien gens, van aconseguir créixer tot el camí cap al cervell. Així que això va ser realment increïble, i quan vam veure això per primera vegada, ni tan sols ens vam creure realment. Però ho vam repetir diverses vegades, en almenys 20 ratolins, i també ho vam confirmar amb diversos experiments de control i ara confiem en aquest resultat ".

I aquí hi ha la part sorprenent: Aquests ratolins podien veure de nou. La seva visió no es va restaurar completament, però era prou bo que pogués fer una ombra creixent, imitar un depredador que s'apropés i respondre adequadament corrent per cobrir-se. Aquest seria l’equivalent funcional en humans per passar de ser completament cec a ser capaç de distingir objectes grans i la seva posició en una habitació, diu Huberman.

Una altra qüestió important de la investigació va ser si, si es podia estimular el recreixement de les neurones, aquestes neurones creixerien en la direcció correcta i es connectaran amb el punt correcte del cervell. "Podria ser que la raó per la qual les neurones no es regenerin és perquè és millor no tenir connexions que les connexions equivocades?", Pregunta Huberman. Hi ha diferents tipus de cèl·lules ganglials de la retina, i no voldríeu, per exemple, que les cèl·lules que responen al moviment es connectin amb la part del cervell que regula l'estat d'ànim. "Això seria dolent, perquè llavors, podríeu imaginar-vos, cada vegada que alguna cosa es mou a través del vostre camp visual, llavors restabliríeu el vostre estat d'ànim, o tingueu algun ajust d'ànim".

Però, per qualsevol motiu, els axons tallats conserven la seva capacitat per trobar la via correcta i connectar-se amb la regió correcta del cervell. Els investigadors van poder demostrar-ho modificant genèticament alguns ratolins de manera que només certs tipus de cèl·lules del nervi òptic expressin la proteïna fluorescent verda (GFP). Després, després que els camins s’haguessin recuperat, els científics van poder veure on havien anat i confirmar que es van tornar a connectar al mateix lloc on havien estat abans de lesionar-se. “El que vam descobrir és que quan es regeneren aquestes cèl·lules, troben el camí cap a casa. Segueixen aquests llargs i tortuosos camins, però troben el seu camí ", diu Huberman.

És una gran notícia, sobretot perquè Huberman no vol perdre el temps en experimentar amb subjectes humans. "Anem directament a l’home", diu. "Ara he estat treballant en el desenvolupament de la retina i del sistema visual durant prop de dues dècades i he arribat al punt que tinc les eines i estic preparat per començar a fer proves de teràpia gènica en humans". Alguns investigadors ja estan utilitzant una teràpia gènica viral similar en proves humanes, diu.

Huberman també està treballant amb investigadors en programes de realitat virtual, jocs i telèfon per desenvolupar programes que funcioni com un IMAX per a ratolins com una manera d'estimular connexions a través del nervi òptic. El glaucoma és la segona causa de ceguesa en humans i funciona molt semblant al pessic del nervi òptic dels ratolins, resultat d'una pressió creixent sobre el nervi òptic que degenera progressivament les connexions neuronals. (La principal causa de ceguesa en els éssers humans són les cataractes, que es poden curar a través de la remoció quirúrgica).

Però les implicacions d’aquesta investigació van més enllà de tornar a veure els cecs, assenyala Huberman. Es podrien desenvolupar intervencions similars per fer front a la degeneració del sistema nerviós central en diverses condicions: la regeneració de la medul·la espinal després de la lesió, reconnectant vies per a les neurones motores després d’un ictus, potser fins i tot mantenint les neurones implicades en l’aprenentatge i la memòria davant l’Alzheimer.

Huberman diu que té molta confiança que aquesta àrea de recerca continuarà fent grans progressos. El National Eye Institute ha iniciat la seva Iniciativa de Objectius Audaces, que es compromet específicament a desenvolupar tractaments per a la ceguesa on la causa de la ceguesa està en la connexió entre l'ull i el cervell. Imagineu: podria haver-hi un futur on la degeneració es substitueixi amb la regeneració.