Ученые оживили клетки сетчатки глаза через 5 часов после смерти

Представьте: глаз донора, который перестал видеть несколько часов назад, вдруг снова начинает реагировать на свет. Его клетки словно пробуждаются ото сна. Звучит как начало хоррора или сценарий научной фантастики? А вот и нет — это новый прорыв в физиологии, о котором сейчас все говорят. И да, это не просто лабораторное развлечение, а вполне себе окно в будущее лечения слепоты.

Исследовать человеческий глаз «вживую» всегда было той ещё задачкой. После смерти эти ткани портятся катастрофически быстро, а глаза животных, хоть и похожи, устроены всё же иначе. Но международная команда учёных нашла хитрый способ если не воскресить, то по крайней мере «перезагрузить» сетчатку, взятую у доноров спустя пять часов после остановки сердца. Это не просто технический трюк, а реальный шанс заглянуть в механизмы работы нервной системы и, возможно, подарить людям с макулярной дегенерацией новое зрение.

Мы привыкли считать смерть точкой невозврата: сердце не бьётся, лёгкие не дышат, мозг отключается. И да, для пересадки сердца или печени это не приговор — там свои протоколы сохранения. Но вот с центральной нервной системой и её придатками вроде глаз всё сложно. Миллиарды нейронов, передающих информацию путём электрических сигналов, умирают от гипоксии буквально за минуты. Вопрос: насколько это «необратимо» и можно ли щёлкнуть выключателем обратно?

Чтобы докопаться до сути, команда исследователей из США и Швейцарии взяла за модель сетчатку — она, по сути, часть мозга, вынесенная наружу. Они проследили, как именно кислородное голодание убивает клетки, и придумали, как этот процесс затормозить, а потом и частично обратить вспять. Результаты опубликовали в авторитетном журнале Nature.

Как заставить мёртвые клетки снова общаться

Тут без логистики никуда. Энн Ханнекен из Research Scripps раздобыла более 40 донорских глаз в течение 20 минут после смерти — это критически важно. А Франс Винберг из Глазного центра Морана сконструировал специальное транспортное устройство, которое поставляло в ткани кислород и питательные вещества, плюс прибор для стимуляции и записи активности клеток. Работа шла в два захода.

Сначала на мышах отработали сценарий: как именно и с какой скоростью затухает сигнал после смерти. Затем перешли к главному — к человеческим глазам. И тут самое интересное: через пять часов после смерти фоторецепторы в макуле (это наш «центральный процессор» зрения, отвечающий за цвета и детали) удалось заставить отвечать на свет. Причём не только на яркий, но и на цветной, и даже на слабые вспышки.

Фатима Аббас, ведущий автор исследования, не скрывает эмоций: «Мы смогли пробудить фоторецепторные клетки в макуле человека. Эти клетки реагировали на яркий свет, цветной свет и даже очень слабые вспышки света«. Но тут выяснилась закавыка: сами фоторецепторы ожили, но связь с соседями — другими слоями сетчатки — потеряли. Критическим фактором оказалось именно кислородное голодание, из-за которого рвутся нейронные цепочки.

И тогда учёные пошли дальше. Они продлили период оксигенации клеток и смогли восстановить так называемую «b-волну». Это специфический электрический сигнал, который возникает, когда все слои макулы работают слаженно, как оркестр. И вот это уже сенсация: b-волну от центральной ямки человеческого глаза записали посмертно впервые в истории.

Франс Винберг поясняет: «Мы заставили клетки сетчатки общаться, как они это делают в живом глазу. Раньше подобное удавалось лишь частично, но в макуле — никогда и никогда с таким качеством«.

Конечно, до полноценного зрения тут как до Луны. Ведь картинку собирает мозг, а он мёртв. Но сам факт, что периферический кусочек нервной системы можно «перезагрузить» спустя часы, заставляет задуматься о том, насколько необратима смерть для разных тканей. Судя по всему, не все нейроны умирают с одинаковой скоростью, и понятие «жизнеспособности» куда сложнее, чем нам казалось.

Лекарство от слепоты и другие последствия

Зачем всё это нужно, кроме удовлетворения научного любопытства? Во-первых, теперь на функциональной человеческой сетчатке можно тестировать лекарства от нейродегенеративных заболеваний — той же возрастной макулярной дегенерации, которая лишает зрения миллионы пожилых людей. Во-вторых, это снижает потребность в подопытных животных, особенно приматах, чьи глаза всё равно не идеальная копия наших (у мышей, например, вообще нет макулы).

Энн Ханнекен смотрит ещё дальше: «До сих пор не удавалось заставить клетки всех различных слоёв центральной сетчатки общаться друг с другом. Теперь мы сможем разрабатывать методы лечения, направленные на улучшение зрения и световых сигналов в глазах с макулярными заболеваниями«. Речь идёт о создании живых «заплаток» из тканей сетчатки, которые можно будет пересаживать пациентам. Представляете?

Ну и нельзя не вспомнить более ранние эксперименты Йельского университета, которые в 2018 году оживляли мозг свиньи спустя четыре часа после смерти. Тогда глобальной активности нейронов не добились, но направление задали. Нынешняя работа с глазами подтверждает: главное — вовремя восстановить кровоток и кислород. И кто знает, может, в будущем мы пересмотрим не только понятие смерти, но и подход к спасению умирающих нейронов.