Visual properties in rats transuduced newly developed step function opsin

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03807
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: Tomita Hiroshi 岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 武人 岩手大学, 理工学部, 准教授 (30332878) ; 菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210) ; 田端 希多子 岩手大学, 理工学部, 特任准教授 (80714576)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 光遺伝学 / 遺伝子治療 / アデノ随伴ウイルスベクター / 網膜色素変性症 / 加齢黄斑変性症

Outline of Final Research Achievements

We transduced switCh gene we developed as a classified in step-functioned opsin into the retinal ganglion cells of RCS rats using an adeno-associated virus vector (AAV) and recorded the visually evoked potentials (VEPs). We could not observe any increase in amplitudes of VEPs unexpectedly. We found that the light sensitivity of the optogenetic gene was closely correlated with its kinetics. From these findings, we designed new optogenetic genes and succeeded in developing a new optogenetic gene, ComV1, with extremely high light sensitivity.

Free Research Field

眼科学分野

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

網膜色素変性症は日本の中途失明原因の第２位に位置し、現在、有効な治療法がなく治療法の開発が待ち望まれている。失明に至った場合の視覚再建法として、オプトジェネティクス技術を用いた遺伝子治療が期待されており、米国ではすでにオプトジェネティクス技術を用いた遺伝子治療臨床試験が行われ、光増幅を行う眼鏡型デバイスを装着することによって、部分的な視覚の回復に成功している。当研究室で新たに開発したComV1遺伝子は日常光に応答する感度を有することから、ComV1遺伝子を用いることにより裸眼で有用な視機能が得られる可能性がある。