Description du projet
Un apport synaptique artificiel pour retrouver la vue
La dégénérescence maculaire liée à l’âge et la rétinite pigmentaire sont des maladies oculaires courantes, causées par la dégénérescence des photorécepteurs, qui prive les cellules bipolaires (CB) de l’apport synaptique dépendant de la lumière. De nos jours, le traitement vise principalement à retarder la perte de vision. Toutefois, les lésions neuronales n’affectent que le côté présynaptique de la synapse, tandis que la possibilité d’activation du côté postsynaptique dénervé reste préservée. C’est pourquoi le projet HyVIS, financé par l’UE, vise à combiner plusieurs technologies pour parvenir à restaurer de manière révolutionnaire l’apport synaptique induit par la lumière dans les CB. Il reproduira artificiellement les processus de base responsables de la formation de l’image rétinienne à l’aide d’une connexion hybride à commande optique entre un dispositif de libération de neurotransmetteur de taille nanométrique et la cellule postsynaptique dénervée.
Objectif
"Degenerative diseases of the retina, such as Retinitis pigmentosa (RP) and age-related macular degeneration (AMD), hit light-sensitive photoreceptors and leave bipolar cells (BCs) deprived of light-dependent synaptic input. Neuronal degeneration starts affecting the presynaptic side of the synapse, while the denervated postsynaptic side preserves the ability to be activated. This project targets the recovery of the lost synaptic light-mediated input to BCs by artificially reproducing two of the key mechanisms involved in retinal image formation: glutamate release and high spatial resolution. BCs will be interfaced with plasmonic nanochannels filled with smart polymers able to release glutamate in response to optical stimuli, mimicking neurotransmitter release sites on presynaptic terminals. The functionalization of the nanochannels with appropriate adhesion molecules together with single cell genetic engineering will re-create the synaptic machinery and mediate contact formation between pre- and postsynaptic partners.
No other attempts to recreate lost synapses by making an optically driven hybrid connection between a nano-sized neurotransmitter releasing device and the denervated postsynaptic cell have been attempted thus far. We propose stimulating neurons with a drastically novel method that surpasses the concept of electrical stimulation and that can go beyond single cell resolution to recreate lost synaptic connections with ""hybrid nanosynapses"". Moreover, the synergic combination of the proposed technologies paves the way for the breakthrough development of retinal prosthetics able to rescue the natural cell-specific connectivity of the inner retinal neurons."
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
16163 Genova
Italie