Descrizione del progetto
Un input sinaptico artificiale per il recupero della vista
La degenerazione maculare legata all’età e la retinite pigmentosa sono comuni malattie dell’occhio provocate dalla degenerazione dei fotorecettori, che priva le cellule bipolari degli input sinaptici dipendenti dalla luce. I trattamenti attuali si concentrano principalmente sul ritardare la perdita della vista. Tuttavia, i danni neuronali colpiscono solo il lato pre-sinaptico della sinapsi, mentre viene mantenuta la possibilità dell’attivazione del lato denervato post-sinaptico. Pertanto, il progetto HyVIS, finanziato dall’UE, si propone di combinare diverse tecnologie per conseguire un rivoluzionario ripristino dell’input sinaptico mediato dalla luce nelle cellule bipolari. Realizzerà una riproduzione artificiale di processi di base responsabili della formazione dell’immagine retinica attraverso una connessione ibrida guidata otticamente tra un dispositivo nanometrico per il rilascio dei neurotrasmettitori e la cellula post-sinaptica denervata.
Obiettivo
"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."
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
Vedi altri progetti per questo bandoBando secondario
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
16163 Genova
Italia