5 апреля 2026 года. Заболевания глаз часто развиваются бессимптомно на протяжении многих лет, что делает раннюю диагностику критически важной. Ученые Международного центра глазных исследований (ICTER) представили диагностический метод под названием flicker optoretinography (f-ORG). Данная инновационная техника анализирует реакцию сетчатки на свет, позволяя выявлять микроскопические изменения фоторецепторов до появления клинических симптомов.
Функция фоторецепторов и здоровье сетчатки
Сетчатка выполняет ключевую роль в процессе зрения, действуя как биологический преобразователь, переводящий свет в нервные сигналы. Наружные сегменты фоторецепторов — колбочек и палочек — под воздействием света претерпевают микроскопические изменения длины в процессе, известном как фототрансдукция. Эти микроскопические флуктуации предоставляют ценную информацию о состоянии сетчатки.
Существующие диагностические инструменты, такие как электроретинография (ЭРГ), оценивают функцию фоторецепторов, но имеют ограничения, включая длительную темновую адаптацию, сложность процедуры и дискомфорт для пациентов. Ученые ICTER разработали метод f-ORG — быструю неинвазивную оптическую методику визуализации, способную отслеживать изменения длины фоторецепторов в реальном времени.
Принцип работы метода f-ORG
Метод f-ORG использует пространственно-временную оптическую когерентную томографию (STOC-T) для регистрации реакции фоторецепторов на свет с нанометровым разрешением. Этот оптический аналог flicker электроретинографии (f-ERG) позволяет наблюдать в реальном времени изменения наружных сегментов фоторецепторов. Методика дает возможность отслеживать молекулярные удлинения, запускаемые активацией фермента фосфодиэстеразы 6 (PDE6), ключевого участника фототрансдукции.
По словам профессора Мацея Войтковского, соавтора исследования: «Наш метод позволяет отслеживать молекулярные механизмы фототрансдукции без необходимости длительного пребывания в темноте и без контакта с поверхностью глаза. Это значительный шаг вперед в диагностике заболеваний сетчатки».
Подтверждение потенциала f-ORG в исследовательских работах
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, была продемонстрирована эффективность метода f-ORG. Исследователи протестировали методику на здоровых добровольцах, подвергая их сетчатку воздействию мерцающего света на различных частотах (от 1,5 Гц до 45 Гц). Визуализация методом STOC-T зафиксировала тонкие осцилляторные изменения длины фоторецепторов, что подтвердило теоретические предположения об активации фототрансдукции.
В ключевом эксперименте исследователи ввели силденафил — ингибитор PDE6 — для оценки его влияния на реакцию фоторецепторов. Как и ожидалось, наблюдалось значительное снижение удлинения фоторецепторов, что подтвердило роль PDE6 в фототрансдукции. Ведущий автор исследования, доктор технических наук Славомир Томчевски, отметил: «Это был прорывной момент. Зафиксированное снижение реакции подтвердило, что конформационные изменения PDE6 обусловливают удлинение наружных сегментов фоторецепторов при световой стимуляции».
Клиническое применение и перспективы
Такие заболевания сетчатки, как возрастная макулярная дегенерация (ВМД), пигментный ретинит и врожденные дистрофии, часто остаются недиагностированными до тех пор, пока не произойдет значительное повреждение фоторецепторов. Существующие методы диагностики ориентированы на структурную и электрическую оценку, но не выявляют тонкие молекулярные изменения. Метод f-ORG восполняет этот пробел, обеспечивая прямое наблюдение активности фоторецепторов в реальном времени.
«Благодаря f-ORG мы можем наблюдать реакцию сетчатки на свет в реальном времени. Это похоже на мониторинг работы двигателя без его разборки», — пояснил профессор Войтковский.
Потенциальное применение f-ORG выходит за пределы офтальмологии. Учитывая связь сетчатки с нервной системой, технология может предоставить новые данные о нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
Путь к внедрению в клиническую практику
Ученые ICTER работают над адаптацией метода f-ORG для клинических условий. В будущих исследованиях примут участие пациенты с ранними признаками макулярной дегенерации и пигментного ретинита. Кроме того, исследователи стремятся разработать портативное устройство f-ORG для широкого использования в кабинетах офтальмологов и программах популяционного скрининга.
«Мы хотим, чтобы f-ORG стал стандартом в офтальмологии. Эта технология способна помочь миллионам людей за счет раннего выявления заболеваний и более эффективного лечения», — подчеркнул профессор Войтковский.
Источник:
Sławomir Tomczewski et al, Photopic flicker optoretinography captures the light-driven length modulation of photoreceptors during phototransduction, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421722122