Utafiti unaonyesha njia mpya ya kubadili upofu wa kijeni kwa mamalia
Photoreceptors ni seli katika retina (nyuma ya jicho) ambayo inapowashwa hutuma ishara kwa ubongo. Photoreceptors ya koni ni muhimu kwa maono ya mchana, mtazamo wa rangi na ukali wa kuona. Koni hizi huisha wakati magonjwa ya macho yanapofikia hatua ya baadaye. Kama vile seli zetu za ubongo, vipokea picha havizai upya yaani mara tu vinapokomaa huacha kugawanyika. Kwa hivyo, uharibifu wa seli hizi unaweza kupunguza maono na wakati mwingine hata kusababisha upofu. Watafiti wanaoungwa mkono na Taasisi ya Kitaifa ya Macho ya Taasisi za Kitaifa za Afya Marekani wamefanikiwa kutibu upofu wa kuzaliwa katika panya kwa kupanga upya seli zinazosaidia katika retina- iitwayo Müller glia - na kuzibadilisha kuwa vipokea picha za fimbo katika utafiti wao uliochapishwa katika Nature. Fimbo hizi ni aina mojawapo ya seli za vipokezi vya mwanga ambazo kwa ujumla hutumika kuona kwenye mwanga hafifu lakini pia huonekana kulinda vipokea sauti vya koni. Watafiti walielewa kuwa ikiwa vijiti hivi vinaweza kuzaliwa upya ndani ya jicho, hii ni matibabu inayowezekana kwa macho mengi magonjwa ambamo hasa vipokeaji picha huathiriwa.
Imethibitishwa kwa muda mrefu kuwa Müller glia ina uwezo mkubwa wa kuzaliwa upya katika spishi zingine kama zebrafish ambaye ni kiumbe bora wa mfano kwa utafiti. Müller glia hugawanyika na kuzaliana upya kutokana na jeraha la jicho la amfibia katika zebrafish. Pia hubadilika kuwa vipokea picha na niuroni nyingine na kuchukua nafasi ya niuroni zilizoharibika au zilizopotea. Kwa hivyo, zebrafish inaweza kuona tena hata baada ya kupata jeraha kubwa kwenye retina. Kinyume chake, macho ya mamalia hayajitengenezi kwa njia hii. Müller glia inasaidia na kulisha seli zinazozizunguka lakini hazitengenezi niuroni kwa kasi hii. Baada ya jeraha, ni idadi ndogo tu ya seli zinazoundwa upya ambayo inaweza kuwa haifai kabisa. Wakati wa kufanya majaribio ya kimaabara mamalia Müller glia anaweza kuiga zile za zebrafish lakini baada tu ya jeraha fulani kwa tishu za retina jambo ambalo halifai kwa kuwa litakuwa na tija. Wanasayansi walitafuta njia ya kupanga upya mamalia Müller glia ili awe kipokea picha cha fimbo bila kusababisha jeraha lolote kwenye retina. Hii itakuwa kama utaratibu wa mamalia wa 'kujirekebisha'.
Katika hatua ya kwanza ya kupanga upya, watafiti walidunga macho ya panya jeni ambayo ingewasha protini ya beta-catenin ambayo ilisababisha Muller glia kugawanyika. Katika hatua ya pili iliyofanywa baada ya wiki kadhaa, walidunga vipengele ambavyo vilichochea seli mpya zilizogawanywa kukomaa na kuwa vipokea picha vya fimbo. Seli hizo mpya zilifuatiliwa kwa macho kwa kutumia darubini. Vipokeaji picha hivi vipya vya fimbo ambavyo viliundwa vilifanana kwa muundo na halisi na viliweza kutambua mwanga unaoingia. Zaidi ya hayo, miundo ya sinepsi au mtandao pia uliundwa kuruhusu vijiti kuunganishwa na seli nyingine ndani ya retina ili kupeleka ishara kwa ubongo. Ili kupima utendakazi wa vipokeaji picha hivi vya fimbo, majaribio yalifanywa kwa panya waliokuwa na upofu wa kuzaliwa nao - panya waliozaliwa wakiwa vipofu na kukosa vipokea vipokeaji picha vya fimbo ambavyo hufanya kazi. Ingawa panya hawa vipofu walikuwa na vijiti na koni walichokosa ni jeni mbili muhimu ambazo huruhusu vipokea picha kusambaza ishara. Vipokezi vya picha vya fimbo vilikua kwa njia sawa katika panya vipofu walio na utendaji sawa na wa panya wa kawaida. Shughuli ilionekana katika sehemu ya ubongo ambayo hupokea mawimbi ya kuona wakati panya hawa waliangaziwa. Kwa hivyo, vijiti vipya vilikuwa vimeunganishwa ili kusambaza ujumbe kwa ubongo. Bado inahitaji kuchanganuliwa ikiwa vijiti vipya hukua na kufanya kazi ipasavyo katika jicho lenye ugonjwa ambapo seli za retina haziunganishi au kuingiliana ipasavyo.
Mbinu hii haina uvamizi au inadhuru kuliko nyingine matibabu inapatikana kama vile kuingiza seli shina kwenye retina kwa madhumuni ya kuzaliwa upya na ni hatua ya mbele kwa uga huu. Majaribio yanaendelea kutathmini ikiwa panya waliozaliwa wakiwa vipofu walipata tena uwezo wa kufanya kazi za kuona kwa mfano kukimbia kwenye maze. Kwa wakati huu inaonekana kama panya waliona wepesi lakini hawakuweza kutengeneza maumbo. Watafiti wangetaka kujaribu mbinu hii kwenye tishu za retina ya binadamu. Utafiti huu uliendeleza juhudi zetu kuelekea matibabu ya urejeshaji kwa upofu unaosababishwa na magonjwa ya macho ya kijenetiki kama vile retinitis pigmentosa, magonjwa yanayohusiana na umri na majeraha.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Yao K et al. 2018. Marejesho ya maono baada ya genesis ya de novo ya vipokea picha vya fimbo katika retina za mamalia. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
