Il team di ricerca, guidato dal professor King-Wai Yau del dipartimento di neuroscienze, ha utilizzato topi geneticamente modificati per studiare gli effetti della mutazione G90D a livello microscopico. Questi topi presentavano un’espressione molto bassa del gene mutato, pari allo 0,1% rispetto ai livelli normali trovati nella popolazione naturale di topi. Questo ha permesso di osservare le attività elettriche anomale senza l’interferenza di un rumore di fondo elevato, che nei modelli precedenti mascherava gli effetti reali della mutazione.
La tecnica avanzata utilizzata per registrare l’attività elettrica nelle singole cellule dei bastoncelli, chiamata registrazione con pipetta a suzione, ha permesso di osservare questi eventi con una risoluzione elevata. La ricerca ha dimostrato che la mutazione G90D produce un’attività elettrica di bassa ampiezza ma di frequenza estremamente alta, che è stata identificata come la principale causa della malattia negli esseri umani.
Oltre al rumore elettrico, è stata osservata un’altra forma di attività elettrica chiamata isomerizzazione termica spontanea, dove l’energia termica all’interno della molecola di rodopsina causa l’attivazione casuale della stessa. Tuttavia, il tasso di isomerizzazione spontanea del G90D è circa duecento volte superiore rispetto alla rodopsina normale, ma non abbastanza elevato da contribuire significativamente alla cecità notturna.
Questi risultati non solo chiariscono il meccanismo attraverso il quale la mutazione G90D causa la cecità notturna, ma offrono anche nuovi bersagli terapeutici per potenziali trattamenti. Inoltre, la comprensione di questi eventi elettrici potrebbe migliorare la conoscenza generale del funzionamento dei bastoncelli e dei coni nell’occhio.
La ricerca ha coinvolto anche altri scienziati di Johns Hopkins e dell’Università della California del Sud, con il sostegno di vari enti di finanziamento, tra cui i National Institutes of Health e la Fondazione Arnold e Mabel Beckman. Questi risultati aprono la strada a ulteriori indagini sulle altre tre mutazioni della rodopsina associate alla cecità notturna, con l’obiettivo di sviluppare strategie di intervento più mirate e efficaci.