Ziapin2 эффективно восстанавливает функцию сетчатки на доклинических моделях пигментного ретинита и макулярной дегенераци
Междисциплинарная группа исследователей из Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Итальянский технологический институт) и IRCCS Ospedale Policlinico San Martino продемонстрировала эффективность молекулы Ziapin2 в качестве нового многообещающего инструмента в противодействии эффектам пигментного ретинита и возрастной макулярной дегенерации - заболеваний, которые приводят к ухудшению функции фоторецепторов сетчатки, вызывая прогрессирующую потерю зрения.
Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Группу координировали Фабио Бенфенати (Fabio Benfenati), руководитель Центра синаптической нейронауки и технологий IIT, и Стефано Ди Марко (Stefano Di Marco) в сотрудничестве с Миланским политехническим институтом.
Пигментный ретинит - относительно редкое генетическое заболевание, поражающее 1 из 3500 человек, тогда как возрастная макулярная дегенерация поражает 7-8% населения, и заболеваемость увеличивается с возрастом.
В настоящее время не существует эффективных методов восстановления зрения при пигментном ретините и макулодистрофии. Применяемые научным сообществом методы, основанные на замещении процесса фототрансдукции поврежденных фоторецепторов, такие как оптогенетика и протезы сетчатки, привели к частичному восстановлению зрения, прежде всего за счет нечеткой активации нейронов сетчатки, независимых от разделения зрительной информации на светлую и темную в каналах ON и OFF, что играет существенную роль в чувствительности к контрасту и пространственном разрешении.
Исследование показывает на доклинических моделях пигментного ретинита, что, изменяя светозависимым образом электрические свойства нейрональной мембраны в ответ на свет, молекула Ziapin2 может восстанавливать реакции ON, OFF и ON-OFF, индуцированные световыми стимулами в сетчатке, с последующей реактивацией множественных типов ответов, обычно присутствующих в здоровой сетчатке.
Кроме того, при интравитреальном введении в доклинические модели пигментного ретинита, достигшие состояния полной слепоты, Ziapin2 продемонстрировал свою способность восстанавливать светоиндуцированное поведение и остроту зрения с эффектом, продолжающимся в течение двух недель, пройдя все тесты на биосовместимость.
Молекула Ziapin2 была впервые запатентована в 2020 году Кьярой Бертарелли (Chiara Bertarelli), Гульельмо Ланзани (Guglielmo Lanzani) и Фабио Ланзани (Fabio Lanzani) и представлена в журнале Nature Nanotechnology. Ziapin2 - фотопреобразователь, который поглощает свет и преобразует его в электрический сигнал. Проникая в мембрану нейрона, он модулирует возбудимость нейронов в соответствии со светом, воздействуя исключительно на пассивные свойства мембраны, не вмешиваясь в работу ионных каналов или рецепторов нейромедиаторов.
В своем последнем исследовании группа ученых IIT впервые увидела, что Ziapin2 также действует аналогичным образом на нейроны внутренней сетчатки, не затронутые дегенерацией, особенно на уровне биполярных клеток, где информация о свете и темноте разделяется на отдельные каналы ON и OFF, а затем отправляется ганглиозными клетками в мозг через оптический нерв.
По сравнению с предыдущими результатами, полученными на клеточных моделях, это исследование подтверждает эффективность молекулы в контексте in vivo, открывая путь для возможных разработок с целью будущего клинического применения.
“Полученные результаты показывают, что молекула Ziapin2 чрезвычайно перспективна для восстановления зрительной реакции в случаях дегенерации фоторецепторов”, - заявил Фабио Бенфенати, координатор Центра синаптической нейронауки и технологий при IIT и исследователь больницы IRCSS Сан-Мартино в Генуе.
“Нам удалось продемонстрировать, что Ziapin2 может регенерировать физиологический антагонизм между включенными нейронами сетчатки, которые сигнализируют о наличии света, и выключенными нейронами, которые сигнализируют об отсутствии света на биполярном клеточном уровне сетчатки. Восстановление дифференциальной активности имеет фундаментальное значение для сложной реакции сетчатки на световую стимуляцию, что обеспечивает более естественное зрение”.
“В доклинических моделях пигментного ретинита Ziapin2 восстанавливал реакцию на свет и контраст на срок до двух недель после однократной интравитреальной инъекции без каких-либо токсических или воспалительных эффектов, - заключил Стефано Ди Марко, исследователь IIT и в настоящее время профессор Университета Генуи. - Этот инновационный подход может стать поворотным моментом в восстановлении зрения при дегенеративных заболеваниях сетчатки”.
“Ziapin2 оказывается ключевой молекулой, воздействующей исключительно на пассивные свойства мембраны, - объясняет Кьяра Бертарелли, профессор Миланского политехнического университета. - Это исследование подчеркивает его эффективность in vivo и потенциал его применения”.
Дополнительная информация: Gaia Ziraldo et al, A membrane-targeted photoswitch restores physiological ON/OFF responses to light in the degenerate retina, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-55882-2
Информация о журналах: Nature Communications , Nature Nanotechnology
Предоставлено Italian Instituteнаисточник
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Телеграм и Вконтакте.