Opis projektu
Sztuczny sygnał synaptyczny przywróci wzrok
Zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem i zwyrodnienie barwnikowe siatkówki to powszechnie spotykane choroby oczu wywoływane degeneracją fotoreceptorów, która pozbawia bipolarne komórki zależnego od światła sygnału synaptycznego. Dostępne metody leczenia skupiają się głównie na opóźnianiu utraty wzroku. Uszkodzenie komórek nerwowych wpływa jednak tylko na presynaptyczny przedział synapsy, a możliwość aktywacji odnerwionego przedziału postsynaptycznego jest zachowana. W związku z tym zespół finansowanego przez UE projektu HyVIS chce dokonać przywrócenia zależnego od światła sygnału synaptycznego do komórek bipolarnych, wykorzystując w tym celu połączenie kilku metod. Naukowcy przeprowadzą sztuczną reprodukcję podstawowych procesów odpowiedzialnych za tworzenie obrazu na siatkówce za pomocą opartego na optyce hybrydowego połączenia pomiędzy urządzeniem o nanoskalowych wymiarach uwalniającym neurotransmitery i odnerwionej komórki postsynaptycznej.
Cel
"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."
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
16163 Genova
Włochy