Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Providence / ABD – Brown Üniversitesi’nden araştırmacılar, insan saç telinden binlerce kat daha ince olan altın nanoparçacıkların, makula dejenerasyonu ve diğer retina hastalıklarından muzdarip kişilerde görmeyi geri kazandırmak amacıyla kullanılabileceğini öne sürdü. ACS Nano adlı bilimsel dergide yayımlanan ve ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) tarafından desteklenen çalışmada, retinaya enjekte edilen nanoparçacıkların görsel sistemi uyararak retina bozuklukları olan farelerde görme işlevini kısmen geri kazandırdığı gösterildi.

Bu, nanoparçacıkların bir çift gözlük veya başlığa entegre küçük bir lazer cihazıyla birlikte kullanıldığı yeni nesil bir görsel protez sisteminin mümkün olabileceğini gösteriyor.

Araştırmayı yürüten ve doktora çalışmaları sırasında bu projeyi yöneten Jiarui Nie, “Bu, retinal dejenerasyon nedeniyle kaybedilen görmeyi geri kazandırabilecek yeni bir retinal protez türüdür ve karmaşık cerrahi ya da genetik modifikasyon gerektirmez,” dedi.

Nie, çalışmayı Brown Üniversitesi Mühendislik Fakültesi öğretim üyesi ve Carney Beyin Bilimi Enstitüsü üyesi olan Jonghwan Lee’nin laboratuvarında gerçekleştirdi. Lee çalışmanın kıdemli yazarı olarak projeyi yönetti.

Makula dejenerasyonu ve retinitis pigmentosa gibi retinal bozukluklar, yalnızca ABD’de değil dünya genelinde milyonlarca insanı etkiliyor. Bu hastalıklar, ışığa duyarlı olan “çubuk” ve “koni” adı verilen fotoreseptör hücreleri tahrip eder. Normalde bu hücreler ışığı elektrik sinyallerine çevirerek, bu sinyalleri bipolar ve ganglion hücrelerine iletir, bu hücreler de bilgiyi beyne gönderir.

Yeni geliştirilen bu yöntemde, nanoparçacıklar doğrudan retinaya enjekte edilerek hasarlı fotoreseptörlerin işlevi atlanıyor. Kızılötesi ışık nanoparçacıklara odaklandığında, ortaya çıkan ısı bipolar ve ganglion hücrelerini uyarıyor. Bu da fotoreseptörlerin doğal sinyallerine benzer bir etki yaratıyor. Çünkü retinal bozukluklar genellikle yalnızca fotoreseptörleri etkilerken, bipolar ve ganglion hücreler sağlam kalabiliyor. Bu sayede görme yetisinin geri kazanılması mümkün hale geliyor.

Çalışmada, bu yöntem farelerin retina dokularında ve canlı farelerde test edildi. Nanoparçacık solüsyonu enjekte edildikten sonra, araştırmacılar lazer ışığıyla retina üzerine şekiller yansıttı. Kalsiyum sinyalleriyle hücre aktiviteleri ölçüldü ve nanoparçacıkların, lazerle eşleşen desenlere uygun şekilde hücreleri uyardığı görüldü.

Araştırma, nanoparçacık solüsyonu ya da lazer ışığının herhangi bir yan etkiye neden olmadığını da ortaya koydu. İltihap veya toksisite belirteçlerinde herhangi bir artış gözlenmedi. Beyne yerleştirilen ölçüm probları, lazer ışığıyla uyarılan nanoparçacıkların görsel kortekste aktiviteyi artırdığını da doğruladı. Bu da daha önce iletilmeyen görsel sinyallerin beyne ulaştığını ve işlem gördüğünü gösteriyor.

İnsanlar için geliştirilen versiyon, nanoparçacıkları bir gözlük sistemindeki lazerle birleştirmeyi hedefliyor. Bu gözlükteki kameralar, dış ortamdan görüntü toplayıp bunları kızılötesi lazer ışığına çeviriyor. Bu ışık ise retinadaki nanoparçacıkları uyararak görmeyi sağlıyor.

Bu yöntem, birkaç yıl önce ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylanan bir başka teknolojiyi andırıyor. O sistem, cerrahi olarak göze yerleştirilen bir elektrot dizisi ve kamera içeriyordu. Ancak yeni yöntem, birçok avantaj sunuyor.

Nie’ye göre, ilk avantaj basitliği: “Vitreal enjeksiyon, göz hastalıklarında yapılan en basit işlemlerden biridir.”

Ayrıca fonksiyonel avantajları da var. Önceki yöntem, 60 piksellik elektrot dizisi ile sınırlıyken; nanoparçacıklar tüm retinayı kapladığı için, kişinin görüş alanı tamamen kapsanabilir. Ayrıca bu sistem kızılötesi ışıkla çalıştığı için, bireyin sahip olduğu mevcut görme yetisini de engellemiyor.

Nie, bu yöntemin klinik uygulamalar için hâlâ geliştirilmeye ihtiyaç duyduğunu söylüyor, ancak ilk sonuçlar umut verici: “Nanoparçacıkların aylarca retinada kalabildiğini ve toksik etki yaratmadığını gösterdik. Görsel sistemi başarılı bir şekilde uyardık. Bu, gelecekteki uygulamalar için oldukça cesaret verici.”

Kaynak: Lab-worldwide.com