Не так давно вчені виявили спосіб змусити білкові структури ока самостійно відновлюватися, що в найближчому майбутньому допоможе лікувати погіршення зору на якісно новому рівні.
Згідно з дослідженням Медичної школи Case Western Reserve University, опублікованим у 2017 році, світлочутливий пігмент, виявлений у всіх тварин, від бактерій до хребетних, може бути підданий біохімічному маніпулюванню для того, щоб запустити самостійну рециркуляцію, що є важливою терапевтичною перевагою. У дослідженні, яке кілька років тому з'явилося на сторінках Proceedings of the National Academy of Sciences, вчені успішно використовували видозмінений вітамін А, щоб активувати механізм рециркуляції і задіяти білки, що відіграють важливу роль у роботі зорового апарату людини.
Цільові білки включають світлочутливий родопсин, що належить до сімейству G-білків, які розташовуються в клітинних мембранах і передають зовнішні сигнали всередину клітин. Нова технологія відкриває можливість для модифікації сітківки, що допоможе поліпшити зір і дозволить значно вдосконалити сучасні методи відновлення сигнальної передачі в клітинах ока. Сахіл Гулаті, провідний автор дослідження і аспірант в Факультет фармакології в Медичному коледжі Університету Кейс Вестерн Резерв, пояснює, що їх дослідження за фактом являє собою повний перехід від простої односторонньої активації G-білків до самовідновлюваного механізму, шляхом банального приєднання до білків сітківки циклогексильної групи.
Люди бачать світ за допомогою надзвичайно чутливого білка родопсина (про нього вже було сказано вище), який інтегрований в сітківку і дозволяє оку вловлювати світло. Світлові фотони потрапляють в око і поглинаються цим комплексом «сітківка-родопсин», активуючи каскад сигналів, які в підсумку і призводять до того, що мозок розпізнає візуальну картину. Важливо відзначити, що сітківка під час прийому фотонів перетворюється з модифікації «11-цис» ізомера в «транс» ізомер, але для зворотного процесу потрібна ціла «армія» спеціалізованих білків. Таким чином, генетичні мутації на будь-якому з етапів цього процесу призводять до передчасної деградації сітківки і погіршення зору.
Дослідники виявили механізм самовідновлення в бичачому родопсині, який надзвичайно схожий на людський родопсин. У лабораторних випробуваннях вони використовували очищені білки, щоб показати, що їх модифікована сітківка зв'язується з бичачим родопсином і успішно активує певні людські очні білки у відповідь на світлову реакцію, а по завершенню використовує теплову енергію для повільного повернення в неактивну форму, яка може бути активована світлом повторно. Отримані дані свідчать про те, що молекули сітківки зі специфічною хімічною структурою можуть звернемо стимулювати родопсин, який управляє людським зором.