Gyógyítható-e a vakság?

látás, retina, szem, vakság, vírus

2019. január 23-dikán egy magyar kutatónak, Roska Botondnak ítélték az az évi Louis-Jeantet orvosi díjat. Az akkor ötvenéves neurobiológus a vizuális információk feldolgozási folyamatainak feltárásáért és a látásvisszaállító génterápia kidolgozásáért kapta meg ezt az elismerést. (Ezt megelőzően a Columbia Egyetem Alden Spencer orvosi díját is neki ítélték.) Roska jelenleg a bázeli Molekuláris és Klinikai Szemészeti Intézet igazgatója, és azóta is kitartóan folytatja a kutatásait, amelyek eredményeivel a jövőben remélhetőleg egyre több gyengén látó vagy vak emberen tudnak majd segíteni.

Egy kutató kérdései a retinához

Hosszú munkája során Roska Botond ahhoz a meggyőződéshez jutott el, hogy nincs olyan vakság, amelyen valamilyen mértékben ne lehetne segíteni. Az ő célja pedig az, hogy kidolgozza: milyen beavatkozásokkal lehet segíteni a különféle szintű látási problémákon. Ez pedig rendkívül fontos feladat abban a világban, amelyben a számítógépek és okostelefonok mindennapos használata az addigiaknál is fontosabbá tette a látást. Nem véletlen, hogy egy amerikai felmérés szerint az emberek az élet veszélyei között első helyen említették a látásvesztéstől való félelmüket. És mivel sokféle látási probléma lehetséges, a megoldások sokféle tudást is igényelnek.

Roska Botond az első magyar tudós, aki megkapta a Louis-Jeantet orvosi díjat. (Fotó: www.vision-research.eu)

A kutató szerteágazó munkájáról többet is megtudhatunk abból az interjúból, amelyet 2019. december 27-dikén adott az InfoRádiónak. (Infostart / InfoRádió - Exterde Tibor)

Ennek alapján izgalmas kép bontakozott ki arról, hogy mit is jelentett következetesen végigvinnie ezt a kutatási témát. Mivel Roska Botond a Semmelweis Orvostudományi Egyetemen szerzett diplomát, természetes volt számára, hogy kutatóként is kiemelten érdekeljék az emberi test működési mechanizmusai, a biológiáját-fiziológiáját meghatározó folyamatok.

Kezdetben genetikával és virológiával (vagyis a vírusok kutatásával) foglalkozott, de a matematika is érdekelte. Egy alkalommal azonban egy kollégájával beszélgetett, aki szerint a retinakutatásban az alkalmazott matematika is szerepet játszhat. Ez késztette azután arra, hogy maga is bevonja a retinát a kutatásaiba.

Döntése jónak bizonyult, mert hamarosan kiderült számára, hogy bár alapvető dolgokat eddig is lehetett tudni a retináról, de egyáltalán nincs feltárva minden részletében a retina szerepe. Ettől kezdve Roska öt éven át mással sem foglalkozott, minthogy kérdéseket tett föl a retinának. Mindehhez mesterséges retinát is előállítottak az általa vezetett laboratóriumban. A kérdései pedig arra irányultak, hogy pontosan miképp is érzékeli a szemnek ez a része az előtte lévő látványt, hogyan bontja elemeire a képet, és végül milyen lesz az a kép, amelyet az agynak közvetít. Az sem lényegtelen, hogy az agy maga hogyan rakja össze az információkat, amelyek a látóidegen keresztül érkeznek el hozzá. Mindezek során az is érthetővé válhat, hogy hol és milyen módon sérülhet ez a közvetítő lánc.

Az egyértelmű volt, hogy a közvetítő látóideg állapota az egyik legfontosabb tényező. Ez határozza meg azt is, hogy milyen típusú látásvesztésről van szó. „Az egyiknél a látóideg még létezik, a többinél már nem. A mi terápiáink azoknak lesz használható, akiknek még van látóidegük” – mondta az interjúban a kutató. Az emberi látórendszer az agynak egy nagy részét teszi ki, a retina és a szem egy nagyon kis része a látórendszernek, mégis szinte az összes vakságot okozó betegség a retinából vagy a szemből indul ki.”

A kérdések nyomán egy olyan összkép állt össze a látás mechanizmusáról, amelyet a legjobban a kompjúterek és videók működésével lehet leírni.

A retinánk képzeletbeli kamerái

A dolgot úgy kell elképzelni, mintha a valóság egy folyamatosan a szemünk előtt pergő film lenne. Ennek mozgó képei érkeznek be a szemünkbe, amelyeket a retina, afféle biológiai kompjúterként fölvesz. A retinában azonban nem egy, hanem legalább harminc kamera ül, és mindegyik más és más nézőpontból „filmezi” a látványt.

A szem optikai rendszere normális esetben azzal biztosítja a látást, hogy képet vetít a retinára, ahol a fény különböző kémiai és elektromos reakciókat indít be. Végül egy olyan elektromos jel (akciós potenciál) keletkezik, amelyet a szemideg vezet el az agyig. A retina felépítésében tíz sejtsor vesz részt, amelyből azonban csak egy képes feldolgozni a fényt: a fényérzékeny sejtek rétege. A vakságnak gyakran az az oka, hogy ezek a sejtek valamilyen okból elveszítik a fény érzékelésének képességét. Ezen változtathat a műtét, amelynek során speciális vírusok génjeivel visszaadják a sejteknek ezt a képességet. (Forrás: wikipedia.hu)

Az egyik a vonalak élességét rögzíti, a másik a formáit, a harmadik a színeket, az éleket, az elmozdulásokat és így tovább, és így tovább. Hogy melyek legyenek a legfontosabb nézőpontok, amelyekből a valóságnak megfelelően lehet leképezni a világot, azt a természet több millió év alatt választotta ki.

Miközben a retinánk „veszi” a képet, az agyunk egyszerre „nézője” mind a harminc videónak, amelyből pedig végül egyfajta valószínűségszámítással állít össze egy látványt. Ahhoz, hogy ez térben helyezkedjen el, két szemre van szükség, hiszen a bal- és a jobb szemünk más-más pontból látja ugyanazt. (Ezt bárki ellenőrizheti például egy szekrény élére koncentrálva. Ha becsukja a jobb szemét, és csak a ballal nézi, majd fordítva teszi ugyanezt, a szekrény éle ide-oda fog ugrálni.)

Mindezek ismeretétől azonban még nem oldódott meg annak kérdése, hogy mit lehet tenni, ha a mechanizmusból kiesett egy elem, mert akár a retina, akár a látóideg sérült. Ehhez jelentős lökést adott az a kísérlet, amelynek során egy kutató fényérzékennyé tudott tenni egy addig a fényre nem reagáló sejtet. Ezt azzal érte el, hogy legyekből kiemelt, érzékenyítő géneket vitt be a sejtbe. Roska Botond ennek hatására kezdett azon gondolkodni, hogy miként használja fel maga is a géneket a sérült retináknál.

Ezzel kapcsolatban pedig az volt a következő fontos kérdés, hogy vajon mi az, amit egyáltalán be tud juttatni a retina sejtjeibe. A retinában rengeteg féle sejttípus van, és ezek többsége ellenáll a külső behatolóknak. A megoldáshoz ismét hosszú utat kellett végigjárni.

Egy mesterségesen létrehozott vírus

Roskának tehát olyan anyagot kellet keresnie, amelynek jellemzője, hogy könnyen behatol a sejtekbe. Virológiai tanulmányaiból tudta, hogy a vírusok éppen ilyenek, így feltételezte, hogy ezekkel a retinánál is sikeres lesz. Reményei szerint egy vírussal olyanná tudja megváltoztatni a sejtet, amilyenné akarja, tehát akár fényérzékennyé is teheti. Ehhez azonban ismét hosszú útra volt szükség: tovább kellett képeznie magát genetikából és virológiából.

Erre a Massachusetts állambeli Cambridge-ben került sor, ahol az egyik leghíresebb virológusnál, Cory Sepcónál tanult három évig. Ezalatt szerezte meg azt a tudást, amellyel azután valóban be tudott juttatni vírust a retinasejtekbe. Természetesen nem volt mindegy, hogy milyen vírussal injekciózzák be a sejteket, hiszen nem okozhattak még más betegségeket is. Ezért a megfelelő vírusok kifejlesztése is hosszú munkát igényelt.

Az utóbbi években 800 vírust hoztak létre, s ezek mindegyikét számítógépekkel építették fel, az örökítőanyaguk, a DNS-ük ismeretében. Végül azonban ezek is igazi vírusokká váltak, miközben addigra már minden veszélyes tulajdonságuktól megfosztották őket. A sokféle közül kettőt tudtak felhasználni (a nevük adeno associated vírus). A két vírus egy-egy 20 nanométer átmérőjű fehérjelabda egy egyszálú DNS-molekulával a belsejében. A molekula egyrészt azt a gént tartalmazza, amely fényérzékennyé teszi a sejtet, másrészt egy olyan kombináció is van benne – egy „postacím” –, amely azt irányítja, hogy a vírus csak ott termeljen fényérzékeny fehérjét, ahol arra valóban szükség is van.

Mindezt már embereken is kipróbálták, akiknél beigazolódott, hogy az emberi szervezet nem löki ki az ilyen vírusokat. Ez, túl azon, hogy legyengített behatolókról van szó, azért is lehetséges, mert az agy és a szem immunrendszere sokkal gyengébb, mint a test többi részéé. A retinában pedig különösen nagy az immuntolerancia.

A génterápiás vírusokat nem tudják az egész retinába eljuttatni, csak egy nagyon kis területre, konkrétan a látógödör (az ún. makula) mellé. Azt a részt azonban teljesen be tudják teríteni. A műtét során folyadékban fecskendezik be a vírust a retina alatti területre. Ez egy meglehetősen nehéz műtét, amelyet azonban néhány helyen már gyakorlottan, rutinszerűen tudnak elvégezni.

A műtéttel tehát azt érték el, hogy a retinában lesznek fényre érzékeny sejtek, amitől azonban még a látás teljessége nem jön létre. Ehhez kell egy külső eszköz is: az opti-genetikai szemüveg. Ezt Franciaországban gyártotta le egy cég, amelyet Roska a társaival alapított. A szemüvegben egy beépített videokamera veszi a külvilágból érkező képeket, mellette pedig egy pici projektor vetíti rá a fölvett képet a retina érzékennyé tett részére. Mivel a retinába befecskendezett fehérjék aktiválásához speciális hullámhosszú és intenzitású inger kell, a projektornak ehhez nagyon pontosan kell igazodnia, vagyis szigorúan egy adott hullámhosszon kell közvetítenie a képet.

Roska és kutatótársai már ezzel is hatalmas eredményeket értek el a retina károsodásából eredő vakságok kezelésében. A továbbiakban pedig azon fognak dolgozni, hogy kikutassák, miként lehet azokon is segíteni, akiknek a látóidegük sérült.

Lévai Júlia


Címkék:

1917-es szocialista forradalom  A kis herceg  Ady Endre  Aiszóposz  Aitken  Albert de Mun  Ammut  Anaximandrosz  Angol Park  Antarktisz  Antoine de Saint-Exupéry  Anubisz  Apollón  Arisztotelész  Arkhimédész  Artemisz  Asszír Birodalom  Aszklépion  Aszklépiosz  Atlanti-óceán  Augustus  Ausztrália  Babits Mihály  Baradla-barlang  Belgium  Benedek-rend  Besztercebánya  Biblia  Biblioteca Joanina  Bornemisza Anna  Budapest  Budapesti Vidám Park  Carl Friedrich Gauss  Charles Babbage  Charles de Gaulle  Chicago  Churchill  Claude Chappe  Curiosity  Cynara  Danaé  Dante  Dante Alighieri  Dionüszosz  Dzsingisz kán  Dávid király  Edward Jenner  Egri csillagok  Emese  Erzsébet királyné  Esterházy Miklós Móric  Esterházy Péter  Fahrenheit  Fehérlófia  Fekete István  Ferenc József  Ferenc pápa  Fiume  Formózusz pápa  Fourier-transzformáció  Franciaország  Fribourgi Unió  Föld  Földközi-tenger  Fővárosi Állat- és Növénykert  Galilei  Galénosz  Geomancia  Guinness rekordok  Hans Christian Andersen  Hedy Lamarr  Hippokratész  Hitler  Homo sapiens  Héber Biblia  Héra  Hérodotosz  I. Erzsébet  India    Jackie Cochran  Jahve  James Prescott Joule  Japán  Jean de La Fontaine  John D. O’Sullivan  Julius Caesar  Justh-párt  János vitéz  Jézus  József Attila  Kaffka Margit  Kheirón  Királyok Völgye  Kivonulás könyve  Kolumbusz Kristóf  Koppenhága  Korónisz  Kosztolányi Dezső  Kréta  Kyatice-kultúra  Károlyi Mihály  Kígyótartó  Kína  LOGICO  La Trappe  Las Vegas  Lazarro Spallanzani  Lazzaretto Vecchio  Liège  Louis Pasteur  Lucifer  Lukács László  Lyme-kór  Léda  Mafra-palota  Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület  Magyar Természettudományi Múzeum  Marco Polo  Margit-sziget  Margitsziget  Marokkó  Mars  Medúsza  Melbourne  Mesekönyvek  Mexikó  Mezopotámia  Mi MICSODA  Milánó  Mithridatész  Monte Cristo grófja  Munkás Szent József  Mária  Mária Terézia  Mária csillaga  Márton kenyere  Mátyás király  Mózes  Nagy Konstantin  Nagy Sándor  Nagy-korallzátony  Napóleon  Nelson altengernagy  Nivelles  Nobel-díj  Normandia  Normandiai partraszállás  Notre-Dame  Nursiai szent Benedek  Nyugat folyóirat  Nyulak szigete  Olimposz  Oroszország  Országház  Pallasz Athéné  Pegazus  Perszeusz  Perzsia  Pesti Állatkert  Petőfi Sándor  Plinius  Pompeius Magnus  Popham-kód  Porete-i Margit  Portugália  Poszeidón  Párizs  Pégaszosz  Rijeka  Robert Owen  Roosevelt  Róma  Római Birodalom  Santorius  Sinanshao  Sixtus-kápolna  Skócia  Stephen Hawking  Szent Heléna  Szent Margit  Szent Márk székesegyház  Szent Patrik  Szent-Györgyi Albert  Szerb Antal  Szicília  Szociáldemokrata Párt  Szogdia  Széchenyi István  Thesszaloniké  Tiberius császár  Tisza István  VII. István pápa  Vatikán  Velence  Velencei Köztársaság  Verona  Vosztok-tó  Vurstli  Városliget  Vénusz légycsapója  Werbőczy István  Wilhelm Emmanuel Ketteler  XIII. Leó pápa  XV. Lajos  Xántus János  Zeusz  anemométer  antibiotikum  archea  articsóka  autofágia  autó  axolotl  baktérium  barlangok  barlangrajz  beginák  beginázs  betegség  biológia  bozóttűz  buddhizmus  béka  békakirály  békamentők  békák  cidrimókus  cineol  ciszterciták  citoplazma  corona  csapdaállítók  császármetszés  császárság  csütörtök  cégér  céhek  címer  delej  denevér  diadém  dob  drón  dórok  echolokáció  egyensúly  egyiptom  egyszarvú  ektoparazita  emlős  epekő  eretnek  etimológia  etruszkok  eukaliptusz  fasírt  fejdísz  fejlesztés  fekete lyuk  feketehimlő  felvilágosodás  feng-shui  finommotorika  fogkő  foglalkoztató  folyadékkristály  frank  fáraó  félelem  füst  füstjelzés  füstölgő  gabona  galea  gallok  griffmadár  gyerekjáték  gyufásdoboz  gyárak  gyógyszer  gyógyszertár  gyógyítás  gót  gőzhajó  hableány  hadművelet  hajmosás  hajógyártás  hajózás  halál  halálbüntetés  hangsebesség  hatalom  higany  himnusz  hiszti  hullazsinat  hullámvasút  humanizmus  háború  hóhér  húsevő nyövények  hőmérséklet  hőmérő  ikozaéder  illat  immunitás  indiánok  inga  interjú  internet  ipari forradalom  iránytű  iskolakezdés  iskolaérettség  istenek  jel  jelhordozó  jelrendszer  járvány  játék  kakas  kalauzhajó  kalogathia  kalóz  kalózlevél  kalózállam  kamelaukion  kamikáze  kancsókák  kapitalizmus  karantén  kardigán  karmosbéka  karthauziak  katapult  kausia  kavicsok  kereskedelem  kereszténység  királynévíz  klímaváltozás  koala  kolera  komló  koncepciós per  kopoltyú  korall  korona  koronavírus  koszorú  kullancs  kálvinizmus  készségfejlesztő  kétszikűek  kétéltűek  kígyó  kínai nagy fal  kínaiak  kódrendszer  kórház  kölni  könyvtár  kötéltánc  közegészségügy  kőzetek  lazarett  lincselés  lizoszóma  lovasfutár  lárva  látás  láz  lázfa  légiposta  légzés  lövedékvető  lúg  magasság  magnetoszféra  magnetosztrikció  malária  mandula  manna  mannatövis  mannazuzmó  manufaktura  marcipán  masszázs  matchbox  mechanikus szerkezet  mese  mesék  metamorfózis  meteorológia  mikrobiológia  mimivírus  mirtuszfélék  misztikus lények  mitokrondrium  munkások  mutualizmus  mágnes  mágnesesség  mágnesség  május  május 1  második világháború  méhlepény  méreg  narentinok  narvál  neandervölgyi  nimfa  nyál  népmesék  népvándorlás  olimpia  olvasás  organellum  oxigénfelvétel  parfüm  paróka  pedagógus  permafroszt  pestis  pilóta  placenta  postakocsi  pszichológus  pápaság  pékség  rajz  rekamié  repülés  repülőgép  repülőtér  retina  robot  rádiócsillagászat  rák  rákgyógyszer  régészet  rózsaolaj  sajt  sampon  sejtek  sellő  selyemút  sisakkorona  sport  szakszervezetek  szalamandrafélék  szanatórium  szappan  szavak  szem  szemafor  személynevek  szendvics  szerzetes  szerzetesrendek  szocializmus  szogdok  sztrájk  szász  szélkakas  szélzsák  szülés  sör  tamariszkusz  tanulójáték  teaút  terhesség  terhességi teszt  terroristák  teszt  tesztelés  thrákok  tirrének  tisztálkodás  tobzoska  torpedó  trappista sajt  trappisták  turul  tájoló  távíró  törökfürdő  tükörtávíró  tüntetés  tőzsde  tűz  ultrahang  unikornis  utópista szocializmus  vakcina  vakság  vasút  vegyszer  vesekő  veszteglőház  veszélyeztetett fajok  vidra  vidámpark  vikingek  világháború  virágállat  vizelet  vonatrablás  védőoltás  vérvörös csütörtök  vírus  víz  vörös nemeskorall  vörösfenyő  wifi  zászló  Álmos  Északi-sark  Óbudai Hajógyár  Ószövetség  Ótestamentum  állatkert  általános választójog  átalakulás  éhínség  élesztősejtek  élőhely  élősködők  ízeltlábúak  óceán  ókor  ókori Egyiptom  ókori Görögország  öngyilkos merénylők  úthálózat  ősbaktérium