Междисциплинарная исследовательская группа из Итальянского технологического института (Istituto Italiano di Tecnologia, IIT) и клиники IRCCS Ospedale Policlinico San Martino продемонстрировала эффективность молекулы Ziapin2 в восстановлении функции сетчатки на доклинических моделях пигментного ретинита (РП) и возрастной макулярной дегенерации (ВМД). Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, открывают перспективы для будущих клинических применений при дегенеративных заболеваниях сетчатки.

Проблема пигментного ретинита и макулярной дегенерации

Пигментный ретинит — редкое генетическое заболевание, поражающее примерно 1 человека из 3500. Возрастная макулярная дегенерация встречается у 7–8% населения, причем заболеваемость растет с возрастом. Оба состояния приводят к прогрессирующей дегенерации фоторецепторов сетчатки и слепоте. На сегодняшний день не существует методов лечения, эффективно восстанавливающих зрение при РП и ВМД. Существующие подходы, включая оптогенетику и ретинальные протезы, показали ограниченную успешность из-за таких проблем, как нечеткая активация нейронов сетчатки и слабая дифференциация световой и темновой информации в ON- и OFF-каналах, необходимых для контрастной чувствительности и пространственного разрешения.

Ziapin2: молекула-фототрансдюсер

Ziapin2, впервые запатентованная в 2020 году, представляет собой молекулу-фототрансдюсер, которая поглощает свет и преобразует его в электрические сигналы. Встраиваясь в мембрану нейрона, Ziapin2 выполняет две ключевые функции: модулирует возбудимость нейронов, изменяя свойства мембраны в ответ на свет без вмешательства в ионные каналы или нейротрансмиттерные рецепторы, а также восстанавливает активность ON- и OFF-каналов, регенерируя физиологический антагонизм между ON-нейронами (обнаруживающими присутствие света) и OFF-нейронами (обнаруживающими отсутствие света), что обеспечивает естественное зрение.

Основные доклинические результаты

В моделях пигментного ретинита Ziapin2 реактивировала ON-, OFF- и ON-OFF-ответы, характерные для здоровой сетчатки. Однократная интравитреальная инъекция восстанавливала вызванное светом поведение и остроту зрения на срок до двух недель. Молекула прошла тесты на биосовместимость без токсических или воспалительных эффектов. Эффективность была продемонстрирована на нейронах внутренней сетчатки, в частности на биполярных клетках, которые разделяют световые и темновые сигналы перед передачей в мозг через зрительный нерв.

Новый подход к лечению дегенерации сетчатки

Данное исследование подтверждает, что способность Ziapin2 восстанавливать сложные ретинальные ответы является прорывом в терапии заболеваний сетчатки. В отличие от предыдущих подходов, Ziapin2 воздействует непосредственно на функциональную целостность сетчатки на клеточном уровне.

Комментарии исследователей

Фабио Бенфенати (Fabio Benfenati), руководитель Центра синаптической нейронауки и технологий IIT, отметил, что молекула Ziapin2 чрезвычайно перспективна для восстановления зрительного ответа при дегенерации фоторецепторов. Исследователям удалось продемонстрировать, что Ziapin2 способна регенерировать физиологический антагонизм между ON-ретинальными нейронами, сигнализирующими о наличии света, и OFF-нейронами, сигнализирующими об отсутствии света, на уровне биполярных клеток сетчатки. Восстановление дифференциальной активности имеет фундаментальное значение для сложного ретинального ответа на световую стимуляцию, обеспечивающего более естественное зрение. Стефано Ди Марко (Stefano Di Marco), исследователь IIT и профессор Генуэзского университета, подчеркнул, что на доклинических моделях пигментного ретинита Ziapin2 восстанавливала реакцию на свет и контраст в течение двух недель после однократной интравитреальной инъекции без токсических или воспалительных эффектов. Этот инновационный подход может стать поворотным пунктом в восстановлении зрения при дегенеративных заболеваниях сетчатки. Кьяра Бертарелли (Chiara Bertarelli), профессор Политехнического университета Милана и один из изобретателей молекулы, добавила, что Ziapin2 зарекомендовала себя как ключевая молекула, действующая исключительно на пассивные свойства мембраны, а данное исследование подтверждает её эффективность in vivo и потенциальные области применения.

Перспективы клинического применения

Успех Ziapin2 на доклинических моделях открывает путь к потенциальным клиническим испытаниям на людях и новым терапевтическим стратегиям лечения дегенеративных заболеваний сетчатки. Благодаря целенаправленному и эффективному действию Ziapin2 может значительно улучшить результаты лечения пациентов с пигментным ретинитом и возрастной макулярной дегенерацией.

Источник: Gaia Ziraldo et al, A membrane-targeted photoswitch restores physiological ON/OFF responses to light in the degenerate retina, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-55882-2