تغطية شاملة

نجح العلاج الجيني لعمى الألوان مع القرود

وقد مكّن العلاج الجيني القرود البالغة، التي كانت مصابة بعمى الألوان منذ ولادتها، من الحصول على رؤية تعتمد على ثلاثة ألوان. تشير التجربة إلى المرونة المذهلة التي يتمتع بها الدماغ، والذي يمكنه التكيف مع إشارات جديدة تمامًا حتى في مرحلة متأخرة من التطور

القرد العنكبوتي ذو اليد السوداء ويكيبيديا
القرد العنكبوتي ذو اليد السوداء ويكيبيديا

عمى الألوان شائع جدًا عند البشر. يعاني واحد من كل 12 رجلاً وواحدة من كل 230 امرأة من هذا العرض. يعد عدم القدرة على التمييز بين اللون الأحمر والأخضر هو النوع الأكثر شيوعًا، وينتج عن طفرة في أحد الصبغات البصرية - البروتينات المسؤولة عن امتصاص الضوء في نطاق معين من الطول الموجي.

في دراسة جديدة، استخدم العلماء العلاج الجيني لإدخال جين طبيعي يرمز إلى إنشاء صبغة بصرية تلتقط الأطوال الموجية الطويلة ("الحمراء") في عيون اثنين من القرود السنجابية، التي تفتقر بشكل طبيعي إلى هذا الجين. وقد عبرت الخلايا الموجودة في عيون القرود عن الجين، والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن القرود كانت قادرة على فك تشفير المعلومات ورؤية الألوان التي لم تكن قادرة على رؤيتها من قبل.

قاد الزوجان جاي ومورين نيتز (نيتز) من جامعة واشنطن في سياتل بالولايات المتحدة الأمريكية البحث المنشور في مجلة نيتشر الأسبوعية. في شبكية عين القرود السنجابية، مثل تلك الموجودة لدى الأشخاص المصابين بعمى الألوان، هناك نوعان من المستقبلات الضوئية (مستقبلات الضوء، الخلايا الحساسة للضوء، التي تعمل بكثافة ضوء عالية نسبيًا، وتمكن من التمييز بين الألوان): تلك التي تنتج صبغة بصرية تمتص الأطوال الموجية القصيرة (الأزرق)، وتلك التي تنتج رؤية ملونة تمتص الأطوال الموجية المتوسطة (الأخضر).

وقام الباحثون بحقن فيروسات معدلة وراثيا في شبكية العين، والتي حقنت الجين الخاص بالصبغة البصرية التي تمتص الضوء الأحمر في الخلايا. تم تصميم الجين بحيث يتم التعبير عنه فقط في الخلايا المستقبلة للضوء والتي تتلقى الضوء الأخضر بشكل طبيعي. وهكذا تم إنشاء ثلاثة أنواع من الخلايا: مستقبلات الضوء الأزرق، ومستقبلات الضوء الأخضر، والخلايا التي تحتوي على نوعين من البروتينات، مستقبلات الضوء الأخضر ومستقبلات الضوء الأحمر.

وبعد أربعة أشهر من الحقن، وجد الباحثون أن بعض الخلايا في شبكية العين تستجيب - أي أنها تنقل إشارة عصبية - عندما تمتص الأطوال الموجية الطويلة. ولكن هذا هو الجزء السهل، حيث تم إدخال الجين في الخلية وعمل البروتين. كان السؤال الكبير هو: هل ستكون أدمغة القرود قادرة على فك تشفير الإشارات بشكل صحيح، وإعطاء القرود رؤية ثلاثية الألوان حقيقية (على أساس ثلاثة ألوان)؟

كان الافتراض المقبول بين أطباء الأعصاب هو أنه في مرحلة مبكرة جدًا بعد الولادة، يتعلم الدماغ فك تشفير الإشارات القادمة من شبكية العين، وأي تغييرات يتم إجراؤها بعد ذلك لن تكون قادرة على التأثير على طريقة عمل الدماغ، وبالتالي طريقة عمل القرد. يدرك الألوان. كلا القردين كانا بالغين، وقد تجاوزا الفترة الحرجة، لكن الباحثين شعروا أنه يتعين عليهم المحاولة على أي حال.

وتم تدريب القرود على لمس البقع الملونة على شاشة تعمل باللمس. وتعرفت القرود المصابة بعمى الألوان بسهولة على البقع الزرقاء والصفراء، لكنها واجهت صعوبة في التمييز بين البقع الخضراء والحمراء والخلفية الرمادية. وفي مقابلة مع بودكاست Nature، قال نيتز إن القرود بدت محبطة عندما فشلت في إكمال المهمة، وهزت شاشة الكمبيوتر بغضب. وبعد 20 أسبوعًا من الحقن، تحسنوا بشكل كبير في التعرف على هذه البقع، مما يشير إلى أن أدمغتهم قامت بشكل صحيح بفك تشفير الإشارات المرسلة إليها من الخلايا التي تعبر عن الجين الجديد. وقال نيتز: "لقد بدوا أكثر سعادة". وبعد مرور عامين على التجربة، لا يزال القردان يرى الألوان، ولم يعانيا من أي آثار جانبية.

تشير التجربة المرونة المذهلة للدماغوالتي يمكنها التكيف مع الإشارات الجديدة تمامًا حتى في مرحلة متأخرة من التطوير. وبطبيعة الحال، فإن البحث يعطي الأمل للمصابين بعمى الألوان بين الجنس البشري، وللأشخاص الذين تضررت رؤيتهم بطريقة أخرى - قد يكون العلاج الجيني هو الحل.

بقلم يونات أششار ونعوم ليفيتان. نُشر في عدد ديسمبر من مجلة "جاليليو".

تعليقات 19

  1. ليس لدي خيار ولكن يجب أن أسأل في هذا الوقت وفي هذا المكان، أين يوجد مكان أستطيع أن أطرح فيه أسئلة تتعلق بالعلم، وخاصة ما يتعلق بالأرض والفضاء الخارجي، لدي أسئلة كثيرة وأنا متأكد من وجودها أجوبة واضحة وبسيطة لهم ولكني لا أعرفها، شكرا من أعماق قلبي لكل من سيساعدني.

  2. سنة:
    من المؤكد أن هناك كل أنواع الأسباب المحتملة لعمى الألوان، ولكن أعتقد أنه حتى لو كان من الممكن قبول كلامك قبل قراءة المقال الحالي، فإن البحث الموضح في المقال الحالي، والذي يتم فيه حل المشكلة بدقة عن طريق "التصحيح" "تؤكد هذه الطفرة افتراض البحث بأنه، على الأقل في الحيوانات التي تم اختبارها - كانت هذه الطفرة هي السبب وتدحض نظريتك فيما يتعلق بهذه الحيوانات.

  3. ملاحظة حول عمى الألوان: يبدأ المقال بالملاحظة الشهيرة التي تفيد بأن حوالي 8٪ من الرجال مصابون بعمى الألوان. وأوضح أن الظاهرة "عدم القدرة على التمييز بين اللون الأحمر والأخضر هو النوع الأكثر شيوعا، وينجم عن طفرة في أحد ألوان الرؤية".
    وبما أنني أملك هذه الظاهرة، فقد استكشفتها على المستوى الإدراكي من خلال عيني ومن خلال عيون الآخرين.
    المرة الأولى التي قيل لي فيها أنني مصاب بعمى الألوان كانت عندما كنت أقوم بالتجنيد في الجيش. بعد عدة سنوات، أدركت لأول مرة أنني أواجه صعوبة في رؤية الألوان عندما علقت إحدى مجموعات الكشافة بأنها تعرفت على يتسحاق من القميص الأحمر، وهو الأمر الذي لم أتمكن من التعرف عليه، على الرغم من أن رؤيتي عن بعد كانت متشددة.
    باختصار، حقيقة أن الأشخاص الذين شملتهم هذه الظاهرة غير مدركين للمشكلة كان ينبغي أن تحذر الأطباء والعلماء من استخدام مصطلح عمى الألوان الشعبوي والغبي.
    الغالبية العظمى من الـ 8% ليسوا مصابين بعمى الألوان على الإطلاق. يلاحظون كل الألوان وجميع الظلال!
    تظهر المشكلة في بيئة ألوان معقدة. وخير مثال على ذلك هو الحقل الأخضر حيث يوجد عدد قليل من شقائق النعمان. فرصة أن ألاحظ في هذه البيئة أثناء القيادة عبر المتاجر ضئيلة.
    ومع ذلك، منذ اللحظة التي لاحظت فيها السلال مرة أخرى، لم أجد صعوبة في التمييز بينها بنظرات إضافية. ولا يجد المصابون بهذه الظاهرة صعوبة في تمييز درجات اللون الأحمر في الحقل الأخضر أثناء المشي. ولكن عندما تزيد المسافة، تستأنف الصعوبة.
    وبالمثل، قد لا يمكن تمييز اللون الأرجواني، في ظل ظروف بيئة ملونة معينة. كما أنه بسبب إخفاقات معينة في تمييز الألوان في الماضي، قد ينتج الناقل نوعًا من امتصاص الصدمات في تعريف اللون، مما سيؤدي إلى تحديد درجة معينة من اللون الأخضر على أنها رمادية وأخرى على أنها بنية. معظم ظلال اللون الأخضر لن تؤدي إلى أي خطأ.
    وبحسب هذه التصريحات المختصرة، فإن تفسير أن الظاهرة ناجمة عن طفرة في أحد ألوان العين هو أمر مبالغ فيه، أي أن هناك عوامل أخرى متضمنة إلى جانب الاختلاف الجيني، وربما يكون هناك أكثر من بنية طفرة واحدة.

  4. اليوبيل:
    جيد أنك وضحت كلامك
    لأكون صادقًا - إذا فهمت بشكل صحيح، فأنت لم تزعم مطلقًا أنك تعلم أن عملية النشر لا تتم تحت التخدير العام، ولكنك ببساطة أشرت إلى مثل هذا الادعاء الذي تم تقديمه في جلسة الاستماع.

    وبالمناسبة - الفيديو الصادم الذي رأيتموه - أنا أيضاً رأيته وهو بالفعل فظيع وفظيع، لكن من وجهة نظري لا مجال للمقارنة بينه وبين التجارب على الحيوانات - لا في الغرض ولا في الكميات.

  5. خوفًا من سوء الفهم، أنا لا أدعي أن مثل هذه الأشياء القاسية تحدث في المختبرات في إسرائيل أو في العالم، لكنني أتذكر بشكل غامض عدة مقالات من السنوات القليلة الماضية حيث تم تقديم ادعاءات قاسية في هذا الصدد فيما يتعلق بالقسوة على الحيوانات في مختلف المجالات. مختبرات الأبحاث، حيث ليس لدي طريقة حقيقية للذهاب والتحقق مما إذا كانت هذه الأشياء صحيحة حقًا أم لا، لا يسعني إلا أن أتمنى أن تكون هذه مجرد قصص وليس أكثر، بشكل عام، هذا البحث مهم جدًا، ولكن علينا أيضًا أن نأخذ في الاعتبار الحيوانات الفقيرة التي "تعطي أجسادها" لهذه التجارب.

  6. وكما قلت، أعتقد أيضًا أن هذا أمر قاسٍ.
    كنت أحاول فقط أن أشرح ما هو القاسي في هذا الأمر.
    يُطلب من الأشخاص أيضًا التوقيع عند دخولهم المستشفى، ليس من أجل التجربة ولكن من أجل العلاج.
    حاولت أن أوضح شيئًا واحدًا (وإذا جادل شخص ما في هذا - فسوف يتعافى ولن يبدأ في الإجابة كما لو أن الأمر ليس قاسيًا) وهو أن إدخال الأقطاب الكهربائية في الدماغ ليس مؤلمًا. أعتقد أنها معلومات مثيرة للاهتمام ومن العار أن يحاولوا التعتيم عليها.
    ومن المهم أيضًا معرفة أنه، خلافًا لما قيل هنا، لا توجد تجارب تتضمن نشر الدماغ.
    بالإضافة إلى ذلك - من الصعب علي أن أصدق أن نشر الجمجمة لا يتم تحت التخدير - في رأيي ممنوع اتهام شخص بمثل هذه التهمة دون فحص. فهل نظر أحد ممن ادعى ذلك في الأمر؟ إذا لم يكن الأمر كذلك - (لأن أن تأتي متأخرًا أفضل من ألا تأتي أبدًا) أتوقع من كل من قال هذا أن ينظر في الأمر ويعتذر أيضًا إذا لزم الأمر.

  7. يوفال، أنت على حق. وشاهدت أيضًا الفيديو الرهيب عن سلخ الحيوانات في الصين وهي على قيد الحياة. لكن تجارب الماضي تظهر أنه كلما تقدمنا ​​وتطورت الدول وأصبحت أكثر استنارة، كلما تم سن المزيد من القوانين المتعلقة بحقوق الحيوان. ولذلك، أعتقد أنه لا يزال هناك أمل.

  8. يائيل، لقد سمعت بالفعل عن مثل هذه التجارب القاسية في الماضي، هل تعرفين لماذا لا يتم إجراء عملية نشر الدماغ، التي يجب أن تكون عملية تسبب ألمًا ومعاناة هائلين للحيوان، تحت التخدير العام؟ فهل يعود ذلك إلى أي معوقات فنية أو علمية تتعلق بالتجربة؟ أم أن هذا فقط بسبب قسوة العلماء الذين يقومون بمثل هذه التجارب ولا يبالون بالمعاناة الكبيرة التي يسببونها للحيوان؟

    قبل بضع سنوات، شاهدت مقطع فيديو قاسيًا بشكل خاص عن حيوانات يتم تجريدها من جلودها وفرائها وهي لا تزال على قيد الحياة وعندما تصرخ من الألم، كان التفسير الذي قرأته لهذا العمل القاسي هو أغبى تفسير يمكن تخيله، أعتقد أنه كان كذلك تم إجراؤها في الصين، ويعتقد الكثير من الصينيين الذين يأكلون هذه الحيوانات أنه كلما زاد ألم الحيوان قبل أن يموت، كان لحمه ألذ. ويا لها من فكرة ملتوية، حتى لو كانت صحيحة، فهل حقا تبرر مثل هذا العمل الوحشي؟ بعض الناس لا يستحقون أن يطلق عليهم لقب إنسان.

  9. صحيح أن مثل هذه التجارب تجرى على البشر أيضاً، لكن مع فارق بسيط (إلى جانب المهدئات والتخدير) وهو أن البشر يوقعون قبل العملية أنهم يوافقون على إجراء تجربة على أجسادهم، في حين أن هذه الحيوانات المسكينة تولد في قفص، يعيشون حياتهم كلها في بؤس، ثم يفتح لهم الدماغ، دون أن يوقعوا عليه ويوافقوا عليه.

  10. إنه أمر قاس بالفعل، ولكن تجدر الإشارة إلى أن الدماغ نفسه ليس لديه أي إحساس بالألم.
    يتم إجراء تجارب من هذا النوع (على نطاق أصغر بكثير) أيضًا على البشر الذين يخضعون لجراحة الدماغ.
    إنهم مستيقظون ومتعاونون ولا يعانون.
    صحيح أن جماجمهم لا تفتح بهذه الطريقة ولا تثبت في مكانها لأسابيع، لكن يجب أن تعلموا أن هذا هو الفعل القاسي وليس إدخال الأقطاب الكهربائية في الدماغ.

  11. يوفال، هل يبدو ذلك قاسيا بالنسبة لك؟ هناك مختبرات في إسرائيل (لا أتذكر بالضبط أي جامعة) قامت بإصلاح القرود حتى لا تتمكن من التحرك، ثم قطعت جماجمها وأدخلت أقطابًا كهربائية في أدمغتها - وكل هذا بينما كانوا على قيد الحياة ويشعرون بكل شيء.
    هذه هي الطريقة التي يتركون بها مستيقظين لأسابيع دون تخدير مع نصف دماغهم بالخارج، للبحث وإجراء تجارب علم الأعصاب.

  12. لا يسعني إلا أن أتمنى أنه عندما حقنوا المادة في عيون القرود، فعلوا ذلك أثناء تخديرهم، إن إدخال إبرة في العين هو أحد أكثر الأشياء المؤلمة والصادمة التي يمكن أن أفكر فيها، إنه يصيبني بالقشعريرة بمجرد التفكير في ذلك. هو - هي.

  13. جيل،

    1. لا يوجد شيء اسمه 4/5/6 ألوان أساسية ولكن ثلاثة فقط - الرجل الأزرق والأخضر. ومن الاتصال بينهما تحصل على بقية الألوان التي تعرفها.

    2. لدى بعض الثعابين القدرة على تمييز الأطوال الموجية في نطاق الأشعة تحت الحمراء (تمييز حرارة جسم الفأر/الوجبة التالية).

    3. "متى خرجت"؟ لا بد أنك قصدت القليل

    4. تم هندسة هذه الفيروسات وراثيا بحيث تركت لها القدرة على "العدوى" ولكن ما تنقله في عملية العدوى ليس ما عرفت في الأصل كيفية نقله ولكن فقط الجين المحدد الذي أراد الباحثون زرعه في شبكية العين الخلايا. وهو استغلال القدرات "الجيدة"/المرغوبة للفيروسات بعد إزالة قدراتها التدميرية منها. أو بمعنى آخر: خصيهم ثم جهزهم بشيء آخر.

  14. وماذا سيحدث إذا أضفنا المزيد من الألوان الأساسية إلى 4 أو 5 أو 6 ألوان أساسية بما في ذلك الأطوال الموجية التي ليست في النطاق المرئي على الإطلاق.

    يعد اللعب بالفيروسات أمرًا خطيرًا للغاية، فإذا كانت هذه الفيروسات معدية فإنها ستؤثر على جميع السكان، بما في ذلك إمكانية إصابة الأنواع الأخرى.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.