光感受器退化是导致多个主要失明原因的根本，包括年龄相关性黄斑变性（AMD）和视网膜色素变性（RP）。这两种疾病共同影响全球约2亿人，并位居视觉障碍和失明的主要原因之列。除对独立性和生活质量产生深远影响外，视力丧失还造成了估计超过4000亿美元的全球经济负担，主要通过医疗费用和生产力损失造成。在这些疾病中，视网膜的光感受器细胞逐渐退化并死亡。这些细胞负责检测进入的光。然而，视网膜内部较深处的神经回路在很多情况下可以保持完好并能够发挥功能。问题是，在没有光感受器的情况下，这些存活下来的细胞不再接收所需的光信号，以向大脑发送视觉信息。剩余的视网膜回路已成为科学家试图恢复光感应的重要目标。现有的方法包括基因疗法，这对仅有少数具有特定突变的患者适用，以及电子视网膜假体，这可能是侵入性的、费用高昂且需要大量训练。光遗传学和光响应药物也已进入临床测试。光响应药物已经产生了令人鼓舞的安全结果，但在普通照明条件下恢复高质量的视力仍然十分困难。光激活药物提供了一种新方式。由加泰罗尼亚生物工程研究所（IBEC）领导的研究联盟目前已经开发出一种新型可光开关的小分子药物，该药物旨在恢复盲动物模型中的重要视觉功能。这些发现发表在《美国化学学会杂志》（JACS）上。这些化合物设计用于承担光感受器通常执行的部分工作。它们可以通过注射到眼睛中输送，与其他眼科药物类似，甚至可以作为眼药水使用。两种方法都不需要基因修改或植入设备。这些化合物还显示了良好的安全特性，使其成为未来旨在恢复视力的治疗的潜在候选者。“这些分子并不能治愈失明，因为它们没有解决光感受器退化的根本原因。但它们在恢复视力方面非常有效，并且采用了一种非常简单且可能更适合患者的方式，”IBEC的ICREA研究教授、纳米探针和纳米开关组的负责人、CIBER-BBN成员以及该研究的共同负责人Pau Gorostiza表示。“我们的目标是使用与健康视网膜的工作方式尽可能接近的分子机制来恢复视力，”巴塞罗那大学的前博士生、目前在Gorostiza的IBEC小组担任博士后研究员的共同第一作者Rosalba Sortino说。“我们并非绕过视网膜处理，而是希望在失去的光感受器细胞的视网膜电路相同层面上重新激活它。”这些结果建立在十多年的研究基础上。该项目包括位于阿尔卡拉大学（UAH）由Pedro de la Villa领导的团队，以及来自加泰罗尼亚先进化学研究院（IQAC-CSIC）、巴塞罗那大学（UB）、拉蒙·卡哈尔健康研究所（IRYCIS）、巴塞罗那自治大学（UAB）和Eduard Soler基金会的研究人员。恢复盲动物的视觉功能这一技术依赖于光药理学，这是一种通过使用光可逆控制药物活性的方式。研究人员通过引入一种光敏分子开关改变药物的化学结构。当暴露在光线下时，开关改变药物的活性。使用这种策略，团队创建了一类被称为protheme6的化合物。这些分子靶向ON-双极神经元，并在盲斑马鱼幼虫中恢复了快速眼动（光动反射），这种模型通常用于研究视觉敏锐度。研究人员还发现该治疗可以恢复年龄相关性黄斑变性和视网膜色素变性小鼠模型中的天然避光行为。健康小鼠本能地更喜欢更暗的环境，并避免强光照明的空间。这种行为完全依赖于功能正常的视觉系统。盲鼠失去了该偏好，因为它们无法识别光与暗之间的差别。然而，在接受protheme6治疗后，盲鼠再次自发地偏爱黑暗区域。这种行为表明它们能够检测光并使用视觉信息来指导自己的行动。不需要任何训练。该效应还发生在类似于室内或阴天的照明水平下。这表明，该治疗恢复了足够强大的功能性光感应，以产生自然的、视觉引导的行为。尤其是，两种化合物，protheme6-12在...