人間の目の網膜では、錐体は色覚、日光視覚、および細部の知覚を担う光受容細胞です。 ペンシルバニア大学獣医学部実験網膜治療部門の視覚科学者であるグスタボ D. アギーレとウィリアム A. ベルトランは、遺伝性網膜疾患の原因を特定するために数十年にわたって研究してきました。 彼らは以前、光受容細胞に正常な遺伝子のコピーを再導入することによって欠損した錐体機能を回復できることを示した。
人間もイヌも網膜疾患に罹患しており、イヌのモデルを使用した昼光視力に関する新しい研究は、「これらの細胞置換（我々はこれらのイヌの網膜に錐体を導入している）が成功するかどうか」を評価するための重要な洞察を提供する。錐体視力を回復するためのアプローチです」と、コリン・R・アンド・ヘンリー・バウワー眼科寄附教授のベルトラン氏は言う。
彼とグスタボ・アギーレ氏は、ペレルマン医科大学の神経学教授である認知神経科学者ジェフリー・K・アギーレ氏を含む研究者とチームを組み、網膜系と脳の測定に関する知識を結集した。 研究者らは、3種類の自然発生的な網膜疾患を患っている犬と正常な視力を持つ犬を対象に、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて錐体細胞のみを刺激する光に対する脳の反応を評価した。
研究者らは、fMRI が色情報だけでなく白黒情報の昼光視覚に対する脳の反応を検出できること、また錐体や錐体が豊富に存在する犬の網膜の領域の刺激に反応する視覚野の領域を特定できることを発見した。人間の中心窩に似ています。 彼らはまた、fMRI を使用して昼間の視力の喪失の相対的な程度を測定できることも発見しました。 NPHP5と呼ばれる遺伝子の変異によって引き起こされる網膜疾患を患う動物にこの技術を使用し、遺伝子増強療法により白黒刺激に対する皮質の反応が回復することを実証した。 そのため、この病気は将来、治療法として光受容体細胞の置換が研究される有望な病気となっています。
彼らの発見は、 トランスレーショナル ビジョン サイエンス & テクノロジー。 他の共著者は、ペン大学の GKAguirre Lab の元研究専門家で現在トロント大学の大学院生である Huseyin O. Taskin 氏と、獣医技師の Jacqueline Wivel 氏です。
「イヌのモデルは、自然に発生するさまざまな遺伝的疾患を持っているため、網膜疾患の研究に役立ちます。最終的な目標は、人間の患者にそれを適用する前に、まずこれらの疾患がイヌで治療できることを実証することです」と筆頭著者のタスキン氏は述べています。 。 グスタボ・アギーレ氏は、「人間に対する治療法が成功し、獣医師がそれを利用できるようになり、人間の四本足の友人に利益をもたらすことが期待されている」と述べた。
ジェフリー・アギーレ氏は、「研究の目的は、これらの網膜疾患のさまざまなバージョンにおいて、昼間の視覚に関する情報がどれだけの犬の視覚系に伝わっているかを確認することでした。」と述べています。 網膜疾患の治療が効果的かどうかを判断するには、治療前に視覚機能がどの程度存在していたのかを知る必要があるため、この知識は特に有用だと同氏は言う。
ベルトラン氏は、この論文は錐体機能を持たない動物モデルを調べて改善を示しているため、遺伝子治療で錐体機能を回復できることを示していると述べた。 彼は、NPHP5 変異によって引き起こされる疾患では、錐体は存在するが機能していない、と説明しています。 この病気の動物は昼盲で生まれますが、最初はある程度の夜間視力を持っていますが、杆体（夜間視力を可能にする光受容体）は数カ月かけて死滅し、犬は1年以内に完全に失明します。
これまでの研究では、網膜電図検査や視覚行動検査を通じて刺激に対する反応が測定されていたが、ベルトラン氏によると、犬の訓練には数カ月とは言わないまでも、数週間かかる可能性があるという。 ジェフリー・アギーレ氏は、この研究での fMRI の使用は、行動を測定するよりも速くて簡単で、侵襲的ではないため、重要であると述べています。 Taskin氏はまた、視覚行動検査も網膜電図検査も、視覚野で何が起こっているかについての確実性を提供しないと指摘している。
以前の研究では、レーベル先天性黒内障と呼ばれる一種の失明疾患における網膜遺伝子治療が犬の視覚野からのfMRI反応の回復と関連していることが示されていたが、その研究の性質は桿体反応と錐体反応の両方が皮質活動に寄与している可能性があることを意味していた。 新しい研究は、錐体を特異的に刺激することによって網膜疾患の知識をさらに深めます。
フセイン・O・タスキンは、ペレルマン医学部神経科の元研究専門家であり、現在はトロント大学の医学博士候補者です。
ジャクリーン・ウィベルは、ペンシルベニア大学獣医学部の認定獣医技師です。
Gustavo D. Aguirre は、ペンシルバニア州獣医大学の臨床科学および先端医療部門の医療遺伝学および眼科学の教授です。
ウィリアム A. ベルトランは、コリン R. およびヘンリー バウワーの眼科寄附教授であり、ペンシルバニア州獣医大学の臨床科学および先進医療部門の実験網膜治療部門の責任者です。
ジェフリー・K・アギーレは神経学の教授であり、ペンシルベニア神経科学・社会センターの副所長であり、ペンシルバニア大学神経科の神経内科レジデンシーの副所長でもあります。
この研究は、National Eye Institute（助成金 R24-EY029890、RO1-EY006855、RO1-EY017549、および P30-EY001583）、Fighting Blindness Canada Vision 20/20、The Foundation Fighting Blindness、およびロービジョン研究賞の支援を受けました。失明を防ぐための研究 / ライオンズクラブ 25 国際財団。
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#fMRIを使用した新しい視覚研究により錐体機能を回復するための有望なモデルが発見されました
2024-01-27 01:32:40