פרופיל מולקולרי תוך-חי של הרשתית האנושית ללא תגיות באמצעות ספקטרוסקופיית ראמן לא-רזוננטית

לראות שינויים זעירים לפני שהראייה דועכת

מחלות רבות של העין והמוח פוגעות בעצבונים בשקט זמן רב לפני שאנשים מבחינים בראייה מטושטשת או באובדן זיכרון. עד שהסריקות הרגילות של העין מגלות נזק נראה לעין, חלק גדול מהנזק כבר קבוע. במחקר זה נחקרה שיטת אור שיכולה לקרוא את הרכב הרקמה החיה בתוך העין ללא צבעים או הזרקות. המטרה היא לזהות סימני אזהרה מוקדמים מאוד ברשתית — השכבה העצבית הדקה מאחורי העין שמשמשת גם כ"חלון" נוח אל המוח.

אור עדין שמאזין למולקולות

החוקרים נשענו על שיטה שנקראת ספקטרוסקופיית ראמן, המשתמשת בקרן לייזר צר ובטוחה. כאשר אור זה פוגע ברקמה, רובו מוחזר ללא שינוי, אך חלק זעיר באינטראקציה עם המולקולות וחוזר כשהוא מעט מסולק בצבע. ההיסטים האלה יוצרים מעין ברקוד המשקף נוכחות של קבוצות כימיות רחבות כגון שומנים, חלבונים, סוכרים ובוני ה-DNA. מאחר שאין צורך בצבעי ניגוד או במגע פיזי, הגישה טבעית עדינה וללא תיוג, מה שהופך אותה לאטרקטיבית למדידות חוזרות בבני אדם.

מציאת הפינה השקטה של הרשתית

ניסיונות קודמים להשתמש בשיטה זו בעין חיה נתקלו במכשול מרכזי: זוהר טבעי חזק מפיגמנטים ברשתית המרכזית שמטשטש את האות המולקולרי העדין. בעבודה זו סרקה הקבוצה בקפידה מיקומים רבים על גבי העין של מתנדב תוך שימוש בדימות רגיל כדי להנחות את קרן הלייזר. הם גילו שרוב האזורים יצרו אור רקע מכביד, למעט אזור אחד מרכזי: ראש עצב הראייה, שבו סיבות העצב מרושתות ויוצאות מהעין. כאן, הפיגמנטים המטרידים נעדרים מטבעם, מה שמאפשר לאות המולקולרי לזרוח בבירור ולגלות מאפיינים הקשורים לשומנים, חלבונים, סוכרים וחומר גנטי.

מעקב אחרי עין יחידה לאורך זמן

לאחר שזיהו את הנקודה המתאימה, המדענים ביצעו מדידות חוזרות של אותו אזור באדם אחד במשך שבעה מפגשים שהתפרשו על ארבעה חודשים. הם השתמשו בשיטות מתקדמות לניקוי נתונים כדי להסיר קריאות רועשות ולתקן שינויים קטנים בבהירות הכוללת. טביעות האצבע המולקולריות שהתקבלו היו עקביות מאוד מביקור לביקור, מה שאישר שהשיטה יציבה דיים לשימוש מעשי. במקביל, חלקים מסוימים של האות הראו שונות אמיתית, מרמזים על שינויים ברכיבים כגון שומנים מסוימים, סוכרים וחומצות אמינו שעשויים לשקף תנודות טבעיות בפעילות התאים העצביים ותאי התמיכה בצומת העמוס הזה של מסלול הראייה.

מעקב אחר טביעת הרגל הכימית של ההזדקנות

כדי לבדוק האם טביעת האצבע המבוססת על אור זו יכולה לעקוב אחר השינויים ברקמת העצבים של העין עם הגיל, הצוות בדק 21 מתנדבים בריאים בטווח גילאים משנות העשרים ועד שנות השבעים המאוחרות. עבור כל משתתף רשמו מספר ספקטרות בראש עצב הראייה והשוו שלוש קבוצות גיל: מתחת לגיל 45, בגיל אמצע החיים, וגבוהים מ-65. ניתוח סטטיסטי הראה שהספקטרות התקבצו בצורה שונה לפי גיל, אף על פי שכל המשתתפים היו תקינים מבחינה קלינית. במיוחד, אותות מקושרים בעיקר לשומנים — כגון מולקולות דמויות כולסטרול ורכיבים של ממברנות התא — נטו להתחזק עם הגיל, בעוד רצועות המושפעות מחלבונים וממבנים הקשורים ל-DNA נוטו להיחלש. יחד, השינויים הללו מצביעים על עיצוב מחדש הדרגתי של הנוף הכימי של רקמת העצבים ככל שאנשים מתבגרים.

מה זה עשוי לסמן לגבי בריאות העין והמוח

בהוכחת שניתן למדוד טביעות אצבע מולקולריות ברורות וחוזרות בבטחה מראש עצב הראייה בבני אדם חיים, המחקר הזה מסלל את הדרך לסוג חדש של בדיקת עיניים. במקום להמתין לדילול נראה לעין של שכבות העצב, רופאים אולי יוכלו בעתיד לעקוב אחרי שינויים כימיים עדינים שמופיעים מוקדם יותר במצבים כגון גלאוקומה, ניוון מקולרי הקשור לגיל או אפילו הפרעות מוחיות שמשאירות עקבות בעין. המחברים גם מזהירים שההזדקנות לבדה כבר גורמת לשינויים מדידים בכימistry של הרשתית, ולכן עבודת המשך תידרש להפריד בקפידה בין דפוסי ההזדקנות התקינים לבין אותות מחלה אמיתיים. עם זאת, שיטה ללא תיוג זו מציעה מסלול מבטיח לאבחון מוקדם ומדויק יותר של נזק עצבי בעין ובמוח.

ציטוט: Sentosa, R., Kendrisic, M., Salas, M. et al. Label-free in vivo molecular profiling of the human retina by non-resonant Raman spectroscopy. Commun Biol 9, 511 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09744-2

מילות מפתח: רשתית, ספקטרוסקופיית ראמן, ראש עצב הראייה, דימות מולקולרי, הזדקנות