211service.com
Los monos daltónicos obtienen una visión a todo color
Los monos ardilla, que son naturalmente daltónicos para el rojo y el verde, pueden alcanzar una visión del color similar a la humana cuando se les inyecta el gen de un fotorreceptor humano. La investigación, realizada en animales adultos, sugiere que el sistema visual es mucho más flexible de lo que se pensaba anteriormente: los monos aprendieron rápidamente a utilizar la nueva información sensorial. Los investigadores esperan que estos resultados también sean válidos para los humanos afectados por el daltonismo y otros trastornos visuales, ampliando la gama de enfermedades cegadoras que podrían tratarse con terapia génica.
Esquema de colores: Para evaluar la visión del color en monos después del tratamiento de terapia génica, los científicos adaptaron una versión de una prueba que se usa comúnmente para evaluar a las personas daltónicas. Si el mono identifica correctamente la mancha roja sobre un fondo gris al tocarla en la pantalla, obtiene una recompensa de jugo.
La observación principal aquí es que el animal puede usar esta información adicional en una escala de tiempo tan rápida y tomar decisiones con ella, dice Jeremy Nathans , neurocientífico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, que no participó en el estudio. Eso es increíblemente genial.
Este es un paso adelante asombroso en términos de nuestra capacidad para modificar la retina con ingeniería genética, dice David Williams , director del Centro de Ciencias Visuales de la Universidad de Rochester en Nueva York, que no participó en el estudio.
La visión normal en los monos ardilla es casi idéntica a la ceguera al color rojo-verde en los humanos, lo que hace que los monos sean sujetos excelentes para estudiar el trastorno. La mayoría de las personas tienen tres tipos de fotorreceptores de color (rojo, verde y azul) que les permiten ver el espectro completo de colores. Las personas con daltonismo rojo-verde, un trastorno genético que afecta a alrededor del 5 por ciento de los hombres y a un porcentaje mucho menor de mujeres, carecen de la proteína sensible a la luz para las longitudes de onda de luz roja o verde. Debido a que solo tienen dos fotorreceptores de color, su visión del color es limitada; por ejemplo, no pueden distinguir una X roja sobre un fondo verde.
En el nuevo estudio, publicado hoy en Naturaleza , científicos de la Universidad de Washington en Seattle inyectaron el gen de la versión humana del fotopigmento rojo directamente en los ojos de dos animales, cerca de la retina. El gen, que se encuentra dentro de un virus inofensivo que se usa a menudo para la terapia génica, está diseñado para que solo se active en un subconjunto de fotorreceptores verdes. Comienza a producir la proteína del pigmento rojo aproximadamente de nueve a 20 semanas después de la inyección, transformando esa célula en una que responde al color rojo.
Los investigadores examinaron a los monos antes y después del tratamiento, utilizando una prueba muy similar a la utilizada para evaluar el daltonismo en las personas. Se incrustaron formas coloreadas en un fondo de un color diferente, y los monos tocaron la pantalla donde vieron la forma. Los investigadores encontraron que la visión del color de los animales cambió drásticamente después del tratamiento. La visión humana del color es muy buena; solo necesitas un poco de tinte rojo para distinguir dos tonos, dice Jay Neitz , uno de los autores del estudio. [Los] animales curados no son tan buenos como otros [tipos de] monos con visión normal de los colores, pero están cerca.
Ambos animales descritos en el estudio también han conservado su nueva capacidad sensorial tricolor durante más de dos años. Y ninguno ha mostrado efectos secundarios dañinos, como una reacción inmune a la proteína extraña. Desde entonces, los investigadores han tratado a cuatro animales más, sin signos de complicaciones. Los resultados son bastante convincentes, dice Gerald Jacobson, neurocientífico de la Universidad de California, Santa Bárbara, que no participó en el estudio. Existe la posibilidad de hacer lo mismo con los humanos.
Ya se están realizando ensayos de terapia génica para una discapacidad visual más grave, llamada amaurosis congénita de Leber, en la que una proteína anormal en los fotorreceptores de los pacientes afecta gravemente su sensibilidad a la luz. Es probable que sea controvertido si esta investigación debe convertirse en un tratamiento para el daltonismo humano. Creo que sería un mal uso de la tecnología médica cuando hay tantos problemas más graves, dice Nathans. La variación de la visión del color es uno de los tipos de variaciones que hacen la vida más interesante. Uno puede pensar en ello como una deficiencia, pero las personas daltónicas también son mejores en algunas cosas, como romper el camuflaje. También pueden tener una agudeza levemente mejorada, dice.
Color vivo: La imagen de la izquierda está alterada digitalmente para simular cómo se vería la escena para una persona (o mono) con daltonismo rojo-verde.
Sin embargo, tanto Nietz como Jacobson dicen que con frecuencia reciben llamadas de personas daltónicas que buscan curas, y esperan que la investigación eventualmente pueda usarse en humanos.
Parece un defecto trivial para aquellos de nosotros que no somos daltónicos, pero cierra muchas avenidas, dice Jacobson. Las personas daltónicas no pueden convertirse en pilotos comerciales, policías o bomberos, por ejemplo. La gente me dice todos los días cómo se sienten que se pierden porque no tienen una visión normal del color, dice Neitz. Obviamente, no quiere arriesgar otros aspectos de la visión, pero creo que esto podría llegar a un punto en el que esto podría hacerse relativamente sin riesgo.
Los hallazgos desafían las nociones existentes sobre el sistema visual, que se pensaba que estaba programado en las primeras etapas del desarrollo. Esto está respaldado, por ejemplo, por el hecho de que los gatos privados de la visión en un ojo temprano en la vida nunca obtienen un uso normal de ese ojo. La gente había explorado la plasticidad visual y el desarrollo utilizando la privación de muchas formas diferentes, dice Neitz. Pero nadie ha podido explorarlo agregando algo que no estaba allí.
Esa flexibilidad también es importante para las aplicaciones clínicas de la tecnología. El hecho de que los monos adultos pudieran usar su nueva información sensorial sugiere que las terapias genéticas correctivas para el daltonismo no necesitan administrarse temprano en el desarrollo, como algunos temían. Sin embargo, aún no está claro si la visión del color será un ejemplo único de plasticidad en el sistema visual de adultos, o uno de muchos.
Los investigadores esperan que los hallazgos sean aplicables a otras enfermedades de la retina. Ya se han identificado cientos de mutaciones que están relacionadas con defectos en los fotorreceptores y otras células de la retina, lo que conduce a enfermedades como la retinosis pigmentaria, una enfermedad degenerativa que puede conducir a la ceguera. Sin embargo, a diferencia del daltonismo, en el que el sistema visual está intacto, salvo por el fotopigmento faltante, muchas de estas enfermedades provocan daños en las células fotorreceptoras. Creo que es difícil saber de qué manera se extrapolará a los trastornos de ceguera más graves que implican una degeneración más grave de la retina, dice Nathans.
La investigación también plantea la posibilidad de agregar nuevas funcionalidades al sistema visual, lo que podría ser de particular interés para los militares. Es posible que pueda tomar a personas con visión normal y darles un pigmento para infrarrojos, dice Williams. Estoy seguro de que a muchos soldados les gustaría tener su cámara infrarroja integrada en la retina.