Valgustundlikud närvirakud leevendavad halvatust
Optogeneetika hõlmab endas rakutuuma vetikatelt pärinevate geenide viimist, mis paneb rakud valgustundlikke valke tootma. Rakke hiljem sobivat värvi laseriga valgustades saabki närvirakud laenglema panna. Barney Byrsoni töörühm kombineeris seda lisaks rakuteraapiaga ja viis erinevat tüüpi keharakkudeks areneda suutvatesse tüvirakkudesse ka signaalvalke, mis sundis neid motoorneuroniteks arenema. Motoneuronid hoolitsevad selle eest, et pea- ja seljaajust pärinevad signaalid lihastesse jõuaksid, kus need lihased soovitult liikuma panevad. Lähenemisviisi potentsiaali kontrollimiseks siirdas Byrson täiendatud motoneuronid katkestatud istmikunärviga hiirtesse. Byrson andis kolleegidega neuronitele viis nädalat aega muutmata närvirakkudega lõimumiseks ja lõikas seejärel uimastatud hiirte närvi katva naha motoneuronite stimuleerimiseks katki.Neid sinise laserivalgusega valgustades hakkasidki hiirte jalalihased tõmblema. Kuigi sarnaseid tulemusi on elektrilise stimulatsiooniga saavutatud isegi inimeste puhul, koormab optogeneetikat kasutav lahendus lihaseid vähem. Laserivalguse intensiivsust muutes on võimalik panna lihased järsemalt ja aeglasemalt kokku tõmbuma. Samuti märkas töörühm, et võrreldes elektrilise stimulatsiooniga järgib lihaste aktiveerumine korrastatumaid mustreid. Elektri kasutamisel sõltub lihast kokkutõmbumise järjekord peaasjalikult nende suurusest. Sellele vaatamata märgib töörühm, et optogeneetika abil käimisvõime taastamine on veel küllaltki kauge tulevik. Tegevus nõuab umbes 40 lihase töö koordineerimist. Nii plaanib Byrson kolleegidega esialgu keskenduda hingamise võimalikuks muutva vahelihase tööd juhtivate närvide stimuleerimisele. Nende töös tekkivad häired võivad lõppeda halvimal juhul surmaga. Samuti kavatseb töörühm uurida indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude kasutamist. Erinevalt embrüonaalsetest tüvirakkudest ei kimbuta neid eetikaga seostuvad probleemid ja kuna tegu on keha enda rakkudega, võtab see neid ka paremini vastu. Uurimus ilmus ajakirjas Science.
