
Группа
физиологов из Боннского университета модифицировала с помощью методов генной
инженерии голосовые мышцы мышей таким образом, что они стали сокращаться под
действием коротких вспышек света.  По
мнению ученых, продемонстрированный ими метод может быть использован в будущем
для лечения параличей. Работа опубликована в Nature Communications.
Исследователям
удалось сделать отдельные мышцы глотки мышей чувствительными к свету с помощью
оптогенетики. Клетки трансформировали генами каналродопсина-2 — это мембранный светочувствительный рецептор, активирующийся при облучении светом. Ранее 
его экспрессию применяли в основном для изучения нервных
клеток. 
Идея
использовать для демонстрации именно голосовую мышцу была высказана одним из
членов исследовательской команды, в прошлом врача-отоларинголога. Дело в том,
что у людей есть распространенное заболевание – паралич бульбарный ларингеальный.
Он характеризуется поражением  двигательных
ядер продолговатого мозга или черепномозговых нервов, в частности возвратного
гортанного нерва, что приводит к нарушениям речи, глотания, а иногда и дыхания
из-за невозможности совершения произвольных движений мышцами. При этом сами
мышцы остаются вполне функциональными, нарушена только их иннервация. Для его
лечения используются электроды-имплантаты, однако это метод имеет ряд
недостатков. 
Ученые
предполагают, что развиваемая ими техника может стать новым словом в лечении
разных видов паралича, так как позволит
проводить более точное и аккуратное управление мышечной тканью, вплоть до
активации отдельных волокон. Тем не менее, текущий уровень развития генной инженерии,
а также способов имплантации источников света позволяет говорить об этом методе
лечения только как о далекой перспективе. 
Ранее эта же
группа применяла оптогенетику для модификации сердечной мышцы (миокарда) мышей.
С помощью света отдельные участки сердца заставляли биться не в такт, вызывая
индуцированную аритмию. Теперь ученые испробовали свой метод и на скелетной
мускулатуре. В дальнейшем планируются эксперименты на мышцах гортани свиней,
так как их трахея близка по размерам с человеческой, и можно проводить опыты с
живым животным. Если портативный источник света подойдет свиньям, то его можно
будет использовать и для людей. 
Оптогенетика – метод исследования мозга и нервных
клеток, изобретенный в его современном виде группой под руководством стенфордского ученого Карла Дизерота в 2005 году. Метод заключается в трансформации клеток генами светочувствительных рецепторов, которые встраиваются во внешнюю мембрану нейронов. Облучение тканей светом определенной длины волны активирует рецепторы, которые пропускают в клетку ионы внешней среды и инициируют деполяризацию — срабатывание нейрона. Сам по себе каналродопсин представляет собой светочувствительный
рецептор сине-зеленых водорослей, необходимый им для фототаксиса –
движения к свету.
