Sam i Dalton to dwa samce sajmiri wiewiórczej (Saimiri sciureus) – niewielkie małpki znane także, ze względu na kształt pyszczka, jako „trupie główki”. Jeszcze dwa lata temu, tak jak wszystkie samce tego gatunku, nie rozróżniały koloru czerwonego i zielonego. Stąd zresztą wziął imię drugi z nich – odziedziczył je po Johnie Daltonie, angielskim naukowcu, który opisał tę przypadłość jako pierwszy, w 1794 roku. Przyznać trzeba, że trafił mu się znakomity obiekt badań – John Dalton we własnej osobie.

Jednak zaburzenie, na które cierpiał, jest tylko jednym z rodzajów ślepoty barw, powszechnie – i niezbyt precyzyjnie – nazywanej daltonizmem. Od jego czasów udało się ją poznać dużo lepiej, we wszystkich odcieniach. Przeważnie wszystkiemu winne są tzw. czopki, światłoczułe receptory siatkówki oka. Szczególnie wtedy, kiedy są nieobecne... Ludzkie oko zawiera ich normalnie trzy rodzaje, z których każdy ma inną charakterystykę widmową, czyli reaguje na światło z innego zakresu barw. Zawiera bowiem inny rodzaj białka, dokładniej opsyny. Pierwszy (opsyna L) reaguje głównie na światło czerwone (fale długie, ok. 700 nm), drugi (opsyna M) – na światło zielone (fale średnie, ok. 530 nm) i ostatni (opsyna S) – na światło niebieskie (fale krótkie, ok. 420 nm). Jeśli brak pierwszych czopków, mówimy o protanopii, drugich – deuteranopii (na nią właśnie cierpiał Dalton), trzecich – tritanopii. Każda z tych wad powoduje inne zaburzenia w rozpoznawaniu barw; diagnozuje się je za pomocą specjalnych tablic z barwnymi kółkami bądź kropkami.

A, jak udowodnili Maureen i Jay Netz, małżeństwo oftalmologów pracujących na uniwersytecie stanu Waszyngton w Seattle, tablic takich można użyć nawet w przypadku sajmiri. Pod warunkiem, że do badań wprowadzi się również sok grejpfrutowy.

Małpki, kółka i adenowirusy

Dwie małpki zamieszkały u nich dziesięć lat temu, stając się dla lekarzy członkami rodziny. I jak na grzeczne dzieci przystało, poszły do szkoły. Tyle że domowej. Prawie od samego początku uczyły się rozwiązywania testów na rozpoznawanie barw – tak, aby nie było żadnych wątpliwości, które kolory rozróżniają, a których nie. Krótki film pokazujący jedną z małpek przy takim teście można oglądnąć tutaj.

W tym samym czasie zespół Williama Hauswirtha z uniwersytetu stanu Floryda w Gainesville opracowywał metodę terapii genowej, która mogłaby być remedium na problemy związane z nieobecnością któryś czopków, a dokładnie jednej z opsyn. W przypadku samców sajmiri (samice tego gatunku nie mają takich problemów) chodziło o opsynę L związaną z odbiorem koloru czerwonego. Jej brak prowadzi do nie rozpoznawania czerwieni lub mylenia jej z zielenią. Naukowiec postanowił po prostu wszczepić do siatkówki oka sajmiri geny odpowiedzialne za produkcję tegoż białka w nadziei, że w ten sposób inne czopki przejmą funkcje nieistniejących czopków L.

I tak dwa lata temu, kiedy metoda była już opracowana, a naukowcy nie mieli wątpliwości, że małpki potrafią poprawnie sygnalizować postrzeganie kolorów, zwierzątka zostały poddane zabiegowi wszczepienia odpowiednich genów. A dokładnie przetransportowania ich do czopków za pomocą adenowirusów. Wszystko wskazywało na to, że zabieg się powiódł, ale przed naukowcami ciągle stały dwa pytania. Czy po takiej terapii czopki staną się wrażliwe na fale o długości odpowiadającej zieleni? A jeśli tak, to czy mózgi Sama i Daltona, które nigdy nie spotkały się ani z kolorem czerwonym ani zielonym, będą potrafiły poprawnie zanalizować zupełnie nowe sygnały?

Według Maureen i Jay Neitz, którzy mieszkając stale z obiema małpkami obserwowali je na co dzień, pierwsze, bardzo nieśmiałe, efekty pojawiły się już po pięciu tygodniach. A dwadzieścia tygodni po zabiegu Sam i Dalton zaczęły wskazywać zielone i czerwone strefy wyświetlane na ekranie! Nawet Jay Neitz był zaskoczony tak szybkim sukcesem.

Ekipa kontynuowała testy jeszcze przez półtora roku, aby upewnić się co do rezultatów i ich postępu. Dziś Sam i Dalton postrzegają kolory tak samo dobrze – lub prawie tak samo dobrze – jak samice z ich gatunku. Co więcej, po dwóch latach od zabiegu nie zaobserwowano żadnych efektów ubocznych.

Tak małpki widziały świat przed zabiegiem…


… a tak po.

„Dodanie trzeciej opsyny u dorosłych nie odróżniających koloru zielonego i czerwonego prowadzi do normalnego widzenia trójbarwnego” – podsumowują autorzy w „Nature”. Według Jay Neitz, doświadczenie to pokazuje, iż nawet u małp nie rozpoznających wszystkich kolorów istnieją w mózgu neurony zdolne do ich analizy. Powodzenie doświadczenia może również wskazywać na wielką plastyczność centralnego systemu nerwowego.

Kolej na nas

Z medycznego punktu widzenia rezultaty te są bardzo obiecujące. Pokazują, że leczenie problemów ze wzrokiem – nawet jeśli są wrodzone – za pomocą terapii genowej jest możliwe. Co więcej – i jest to niezwykle istotne – w przypadku sajmiri użyto DNA ludzkiego, co oznacza jeden problem mniej jeśli zdecydujemy się kiedyś na użycie tej metody u ludzi. A może być ona skuteczna nie tylko w przypadku ślepoty barw, ale również w takich zaburzeniach widzenia centralnego jak na przykład zwyrodnienie plamki żółtej, niejednokrotnie prowadzące do całkowitej utraty wzroku, czy uszkodzeniami siatkówki wywołanymi cukrzycą.

Choć na razie nie mówi się nawet o przypuszczalnych terminach zastosowania takiego leczenia u ludzi, terapię genową do leczenia wzroku już się stosuje. Wypróbowana z powodzeniem najpierw u psów, ostatnio odmieniła życie trójce pacjentów cierpiących na ślepotę wrodzoną Lebera – rzadką nieuleczalną chorobę genetyczną, której wynikiem jest całkowity zanik wzroku u niemowląt. Wszystko wskazuje na to, że ślepota barw może być następna w kolejce.