Lichtgevoeligheid van netvliescellen mogelijk kunstmatig te herstellen

Uitval van fotoreceptoren in het netvlies, meestal als gevolg van maculaire degeneratie, is mogelijk te herstellen door de beschadigde cellen te voorzien van verbouwde kanaaleiwitten. De University of California (Berkeley) en het Lawrence Berkeley National Laboratory richten speciaal hiervoor een gezamenlijk onderzoeksinstituut op, met zes miljoen dollar subsidie van de National Institutes of Health.

Onderzoekers van beide instellingen hebben in 2004 al aangetoond dat je een kaliumkanaal in de wand van een zenuwcel kunt voorzien van een optische schakelaar. Het gaat om een azobenzeengroep die de opening van het kanaal afsluit als een kurk. Onder invloed van UV-licht vervormt die groep en trekt als het ware de kurk er uit, waardoor kaliumionen het kanaal kunnen passeren en de zenuwcel een signaal afgeeft. Onder groen licht gaat de kurk er weer op. De onderzoekers noemen zo’n gemodificeerd kanaal ‘SPARK’, wat staat voor Synthetic Photoisomerizable Azobenzene-Regulated K-channel.

De schakelaar is ook op andere eiwitten te plakken. Eerder dit jaar beschreven de onderzoekers in Nature Chemical Biology een gemodificeerd glutamaatkanaal dat bij groen licht juist open gaat. De twee kanalen vormen samen het gereedschap dat je in principe nodig hebt voor een werkend netvlies, al is nog iet helemaal duidelijk hoe je ze in een oog moet inbouwen.

De onderzoekers gaan nu kijken of ze nog andere schakelmoleculen kunnen vinden die onder invloed van licht een eiwit doen vervormen. Ook zoeken ze naar betere manieren om de schakelaars aan de eiwitten te koppelen, methoden om die eiwitten naar de cellen te transporteren, kunstmatige genen die zorgen dat de schakelaars alleen werken in de juiste cellen, en een manier om ze te belichten op plekken waar de zon nooit komt.