تمكن الباحثون في جامعة واشنطن في سياتل مع علاج عمى الألوان الذي هوطبيعي في القردة السنجابية للونين الأحمر والأخضر، إذ أمكن إكسابهم الإدراك اللونى كما للبشر عندما حـُقـِنوا بالجين البشرى المدرك للألوان. والأبحاث تم إجراؤها على الحيوانات البالغة ، ويوحي بأن النظام البصري هوأكثر مرونة بكثير مما كان يعتقد سابقا -- وتفهمت القردة سريعاً، كيف من الممكن أن تستخدم المعلومات الحسية الجديدة . ويأمل الباحثون ان هذه النتائج يفترض أن تطبق أيضا على البشر المصابين بسقم عمى الألوان وغيرها من الاضطرابات البصرية،وتوسيع نطاق الأمراض المسببة للعمى التي يمكن التعامل معها بالعلاج الجيني.

أبعاد الإنجاز

رؤية الألوان في القردة بعد العلاج الجيني ،فقد كيف من الممكن أن الفهماء نسخة من اختبار يستخدم عادة شاشة لشخص مريض بعمى الألوان والفهماء يحددون نقطة حمراء على الشاشة . إذا كان القرد يحدد بشكل سليم البقعة الحمراء على خلفية رمادية عن طريق اللمس على الشاشة ، فإنه يحصل على مكافأة عصير.

"والملاحظة الأساسية هنا هي حتى هذا الحيوان يمكن استعمال هذه المدخلات الإضافية على مثل هذا الجدول الزمني السريع واتخاذ قرارات معها" ، كما يقول جرمي ناتان ، عالم في فهم الاعصاب في جامعة جونز هوپكنز في بلتيمور ، الذي لم يشارك في الدراسة. واضاف "هذا بارد لا يصدق ".

"هذه خطوة مذهلة إلى الأمام من حيث قدرتنا على تعديل شبكية العين مع الهندسة الوراثية" ، ويقول ديفيد ويليامز ، مدير مركز العلوم البصرية في جامعة روشستر في نيويورك ، الذي لم يشارك في الدراسة.

الرؤية العادية في القرود السنجابية وجعلها مطابقة تقريبا للعمى اللونى الأحمر-الأخضر كما لدى البشر , تجعل القردة مصدرا ممتازا لدراسة الإضطراب. ومعظم الناس لديهم ثلاثة أنواع من مبصرات الألوان -- الأحمر ، الأخضر ، والأزرق -- التي تتيح لهم الاطلاع على الطيف الكامل للمجموعة الكاملة من الألوان. الناس المصابون بالعمى اللونى الأحمر-الأخضر، وهواضطراب وراثي يصيب حواليخمسة في المئة من الرجال ونسبة أقل بكثير من النساء . نقص البروتين الحساس للموجات الضوئية إما أحمر أوأخضر . لأن لديهم فقط إثنان من المستقبلات اللونية ، ولذلك تصبح مقدرتهم على إدراك الألوان محدودة-- انهم لا يستطيعون التمييز بين الرمزالأحمر على خلفية خضراء ، على سبيل المثال.

إستخدام الصبغى البصرى

في هذه الدراسة الجديدة التي نشرت اليوم في مجلة تخصصر قام فهماء من جامعة واشنطن في سياتل بحقن الجين الإصدار البشرى من الصبغى اللونى الأحمر مباشرة الى اثنين من عيون الحيوانات، وبالقرب من الشبكية. والجينات التى تقبع داخل فيروس غير ضار غالبا ما يستخدم للعلاج بالجينات. وهومصمم بحيث تصبح نشطة فقط في مجموعة فرعية من خلايا مستقبلة للضوء الاخضر. فإنه يبدأفى إنتاج بروتين صبغىأحمر حوالي من تسعة إلى 20أسبوعا بعد الحقن ، وتحويل تلك الخلية إلى واحدة من التى تستجيب للون الاحمر.

فحص الباحثون القردة قبل وبعد العلاج ، وذلك باستخدام اختبار مشابه جدا لتلك التي استخدمت لتقييم عمى الألوان في الناس. الأشكال الملونة كانت جزءا لا يتجزأ من خلفية بلون مختلف, والقرود لمست الشاشة حيث انهم رأوا الشكل. ووجد الباحثون حتى رؤية الألوان في الحيوانات تغيرت بشكل كبير بعد العلاج. " الرؤية البشرية للون رؤية جيدة جدا ، ما عليك سوى الحصول على جزء دقيق من ظل لون أحمر للتمييز بين نوعين من ظلال" ، ويقول جاي Neitz ، احد واضعي الدراسة. "[إن] الحيوانات التى تم شفاؤها ليست جيدة تماما مثل غيرها من القردة, ذات الرؤية اللونية الطبيعية, ولكنها وثيقة ".

الأمل في تطبيق الدراسة على البشر

كل الحيوانات التى ذكرت في الدراسة على حد سواء قد إحتفظت بقدرتها الجديدة للإحساس بالالوان الثلاثة لأكثر من عامين. وأيا منهما لم تظهر الآثار الجانبية الضارة ، مثل رد عمل جهاز المناعة للبروتين الأجنببى. وقد عالج الباحثون منذ ذلك الحين اربعا من الحيوانات الإضافية ،ولم تلاحظ أية علامات لمضاعفات. "وكانت النتائج مقنعة جدا" ، ويقول جيرالد جاكوبسون ، عالم في فهم الاعصاب في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا ، الذي لم يشارك في الدراسة. نطق "هناك احتمال حتى نعمل نفس الشيء بالنسبة للبشر."

محاولات للعلاج بالجينات جارية بالعمل لمزيد من الانخفاض الحاد في قدرة الإبصار ، وهو يدعى بالعمى الخلقى Leber congenital amaurosis ، والذى فيهقد يكون بروتينا غير طبيعي في السقمى الذين يعانون منه , يضعف بشدة حساسيتها للضوء. إذا كان هذا البحث يجب حتى يتحول إلى علاج لعمى الألوان في الإنسان من المرجح حتىقد يكون مثيرا للجدل. واضاف "اعتقد انه سيكون من سوء استخدام التكنولوجيا الطبية عندماقد يكون هناك الكثير من مشاكل أكثر خطورة" ، ويقول ناتان.

"الإختلاف في رؤية الألوان هوواحد من أنواع الاختلافات التي تجعل الحياة أكثر إثارة للاهتمام ، يمكن للمرء حتى يفكر في الأمر على النحوأنه "نقص" ، ولكن المكفوفين أوذوى العمى اللونى هم أيضا أفضل في بعض الأمور ، كالمرور من خلال تمويه". أنها قد يحدث لها أيضامن البراعة أنها تحسنت تحسنا طفيفا ، كما يقول :" ومع ذلك ، على حد سواء كلا من Nietz وجاكوبسون يقولون انهم غالبا ما يتلقون مكالمات من مكفوفى الألوان للبحث عن علاج ، وانهم يأملون أنه في النهاية يمكن استخدامهالعلاج البشر.

مكابدة ما يشعر به المصابون بعمى الألوان

واضاف "يبدوذلك عيبا تافها لأولئك منا الذين ليسوا مصاب بعمى الألوان ، ولكنهاجعلت كثيرا من السبل مغلقة " ، كما يقول جيكوبسون. الناس الذين هم مصابون بعمى الألوان لا يمكن حتى يصبحوا طيارون تجاريون ، ولا ضباطا للشرطة ، أومن رجال الاطفاء على سبيل المثال. ونطق "الناس يقولون لي جميع يوم كيف من الممكن أن أنهم يشعرون بأنهم قد ضاعت منهم فرصا كثيرا كونهم لا يملكون رؤية اللون الطبيعي" ، كما يقول Neitz. "من الواضح أنك لا ترغب المخاطرة بالجوانب الأخرى من الرؤية ، ولكن افترض ان هذايمكننا حتى نصل في النهاية الى هذه النقطة التي يمكننا القيام به نسبيا من دون مخاطر".

نتائج التحدي القائم حول مفاهيم النظام البصري ، والذي كان يعتقد أنها ماثلة في وقت مبكر في عملية التطوير. هذا هوالدعم ، على سبيل المثال ، من خلال حقيقة حتى القطط المحرومةمن الرؤية في إحدى العينين في وقت مبكر من الحياة أبدالن تستطيع إستخدام تلك العين بطريقة سليمة. ونطق "الناس قد استكشفت تطويع الإبصار وتطوير استخدام الحرمان بالكثير من الطرق المتنوعة" ، ويقول Neitz. واضاف "لكن لم يكن أحد قادرا على استكشاف بإضافة شيء لم يكن هناك".

That flexibility is also important for clinical applications of the technology. The fact that adult monkeys could use their novel sensory information suggests that corrective gene therapies for color blindness need not be delivered early in development, as some had feared. However, it's not yet clear whether color vision will be a unique example of plasticity in the adult visual system, or one of many.

Researchers hope the findings will prove applicable to other retinal diseases. Hundreds of mutations have already been identified that are linked to defects in the photoreceptors and other retinal cells, leading to diseases such as retinitis pigmentosa, a degenerative disease that can lead to blindness. However, unlike color blindness, in which the visual system is intact, save for the missing photopigment, many of these diseases trigger damage to the photoreceptor cells. "I think it's hard to know in what way it will extrapolate to more serious blinding disorders that involve more serious degeneration of retina," says Nathans.

The research also raises the possibility of adding new functionality to the visual system, which might be of particular interest to the military. "You might be able to take people with normal vision and give them a pigment for infrared," says Williams. "I'm sure a lot of soldiers would like to have their infrared camera built right into the retina."

المصادر

• تكنولوجى ريفيو