Kansainvälinen tutkimusryhmä on kehittänyt nanohiukkasteknologiaa, jolla sokeat verkkokalvot voidaan saada reagoimaan valoon. Aarhusin yliopistossa kehitettyä menetelmää testattiin hiirillä Itä-Suomen yliopistossa. Tulokset julkaistiin Nature Biomedical Engineering -lehdessä.
Tutkimuksessa käytettiin hiiriä, joilla oli sokeutta aiheuttava verkkokalvosairaus, retinitis pigmentosa. Silmään injektoidut valoherkät nanohiukkaset asettuvat verkkokalvon hermosolujen lähelle. Niiden altistaminen valolle laukaisee sähköisiä ja kemiallisia prosesseja, jotka voivat aktivoida hermosolut ja saada ne lähettämään signaaleja aivoihin.
Valo vaikutti hermosoluihin
Verkkokalvo sijaitsee silmän takaosassa. Normaalisti verkkokalvon valoherkät fotoreseptorit eli näköaistinsolut reagoivat valoon käynnistäen signaalit, joiden perusteella aivot muodostavat näkökuvan.
Retinitis pigmentosa -sairaudessa fotoreseptorit rappeutuvat vähitellen. Verkkokalvon muut hermosolut ja yhteydet voivat kuitenkin säilyä. Uuden nanohiukkasteknologian tavoitteena on hyödyntää näitä säilyneitä soluja.
Teknologia perustuu mikroskooppisen pieniin nanohiukkasiin, jotka on valmistettu valoherkästä puolijohteesta, grafiittisesta hiilinitridistä. Niiden ontto rakenne tekee niistä tehokkaita näkyvän valon sieppaajia. Valolle altistuessaan ne käynnistävät ympäristössään fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja, jotka voivat vaikuttaa elävien solujen signalointiin.
Tutkimuksessa nanohiukkasia injektoitiin pitkälle edennyttä retinis pigmentosaa sairastavien hiirten silmiin, missä ne kertyivät lähelle verkkokalvon pinnan gangliosoluja, jotka välittävät tietoa silmästä aivoihin.
Tämän jälkeen valo sai aikaan toimintaa aivojen näköaivokuoressa. Hiirten käyttäytyminen muuttui myös valon vaikutuksesta. Tutkijat osoittivat lisäksi, että menetelmällä voidaan aktivoida sian verkkokalvon hermosoluja kudosviljelmässä.
Tulokset eivät tarkoita, että hiirten normaali näkö olisi palautunut, mutta menetelmällä voitiin saada aikaan mitattava biologinen reaktio valoon, vaikka valoa normaalisti aistivat fotoreseptorisolut olivat suurelta osin rappeutuneet.
Tutkimusta johtaneen Aarhusin yliopiston apulaisprofessori Menglin Chenin mukaan tavoitteena on kehittää nanohiukkasteknologiaan perustuva verkkokalvoproteesi, mutta menetelmän turvallisuutta ja vaikutuksia on tutkittava vielä paljon tarkemmin ja pitkällä aikavälillä, ennen kuin sitä voidaan testata ihmisillä.
– Fotoreseptorisolujen tuhouduttua mahdollisuudet valoaistimuksen palauttamiseen ovat edelleen hyvin rajalliset. Erilaisia lähestymistapoja, kuten tiettyihin mutaatioihin kohdistuvaa geeniterapiaa, jäljellä oleviin soluihin kohdistuvaa optogenetiikkaa ja sähköisiä implantteja on kehitetty, mutta jokaisella on omat rajoituksensa eivätkä ne sovi kaikille. Kannattaakin tutkia monia erilaisia lähestymistapoja, sanoo apulaisprofessori Henri Leinonen, jonka johtama verkkokalvolaboratorio vastasi hiirikokeista Itä-Suomen yliopistossa.
– Nyt tutkitulla menetelmällä rappeutunut verkkokalvo saatiin reagoimaan valoon, mutta nämä ovat vielä melko alustavia tuloksia.
Lisätietoja:
Apulaisprofessori Henri Leinonen, Itä-Suomen yliopisto, farmasian laitos, https://uefconnect.uef.fi/en/henri.leinonen/
Tutkimusartikkeli:
Müller, C.A., Klompmaker, K.K., Zhang, Y. et al. Biomimetic graphitic carbon nitride nanoparticles for multiscale photomodulation and therapeutic intervention. Nat. Biomed. Eng (2026). https://doi.org/10.1038/s41551-026-01773-w
