Един ден ще четем: Екипът на Владимир Кефалов предотвратява слепотата
Ако един прекрасен ден слепотата може да бъде не просто лекувана, но и предотвратена
още в зародиш, един българин ще бъде сред хората с особена заслуга за това. Той
се казва Владимир Кефалов и е доцент по невронаука в университета "Вашингтон"
в американския град Сейнт Луис, щата Мисури.
48-годишният ни сънародник и екипът му са се посветили на изследването на зрителните клетки в ретината. Тези методи се наричат електрофизиология. Екипът на Владимир Кефалов изследва електрическите сигнали на тези зрителни клетки. Те всъщност поглъщат светлината и я превръщат в електрическия импулс, който след това произвежда зрителното възприятие.
Кефалов и хората му изследват тези клетки и от фундаментална гледна точка. Ръководеният от българския специалист екип иска да разбере какви са механизмите, превръщащи светлината в електрически импулс, както и как те се адаптират към светлина и тъмнина.
"През последните няколко години обаче изследваме предимно лабораторни мишки с генетични мутации, които при хората водят до очни заболявания като дегенерация на ретината и до слепота. Причините са две. Първо, искаме да разберем механизмите, по които се развиват тези болести. Второ, искаме да намерим начин те да бъдат предотвратени", споделя пред Клуб Z Владимир Кефалов.
"Най-общо казано – изследваме фоторецепторите в ретината. Правили сме обаче опити и с маймунска и дори с човешка ретина, която бе току-що извадена от донор", допълва ученият.
Българският учен е най-щастлив, когато е със съпругата си Мая и с децата си Тео (вляво), Ян (в средата) и Менеа.
На базата на разработеното от екипа на българина вече има опити с хора. В тях обаче участват медици.
Екипът на доцент Кефалов се опитва да разбере механизмите, по които работят зрителните клетки както при болен, така и при здрав организъм. Следващата стъпка е, когато има мутация в някой от гените, да се установи как тя води до промяна на функциите на тези клетки и в крайна сметка до слепота.
"И в момента, в който разберем механизма, по който дефекти в гените водят до слепота, следва нова стъпка. И тя е да се опитаме да обърнем нещата и да възстановим нормалната функция на клетките. Може да стане чрез генна терапия, т.е. да вкараш обратно нормалния ген, или по друг начин с някакви фармацевтични терапии", обяснява българският специалист.
Разбира се, предотвратяването на слепотата няма да стане факт до една седмица, месец или дори много години. Екипът на доц. Кефалов се надява в дългосрочен план това да е възможно.
Очните заболявания имат голям диапазон. Сред най-сериозните са дегенерация на макулата – централната част на ретината. Тя е може би водещата причина за слепотата в развитите страни. Това е сложна болест и още не е ясно какъв е точно проблемът, обяснява Владимир Кефалов. Има много генетични фактори за нея. Освен това е важен начинът на живот.
"Много държа да уточня нещо. Всичките тези експерименти и разработки не ги правя само аз. Прави ги целият екип от моята лаборатория", изтъква Владимир Кефалов.
Лабораторията, която също се нарича "Кефалов", не е голяма. Обикновено там работят между трима и петима души. Те са студенти и докторанти.
Хората на Кефалов са от цял свят. При него работят или са работили китаец, японци, руснак, финландец. Имало е и американци, но по-малко и по-рядко.
Това е екипът на Владимир Кефалов. От ляво на дясно са самият Кефалов, Франс Винберг от Финландия, Юнлу Сюе от Китай и Александър Колесников от Русия.
"За съжаление американците в науката са малко. Защото се изисква много учене в продължение на много години. Умните деца в САЩ, които са по-работливи и по-способни, предпочитат да запишат право, бизнес или дори медицина. Вместо да учат 20 години, за да защитят докторат, те си завършват следването и изкарват за 2-3 години магистърска програма по бизнес администрация, след което започват да печелят повече от професор", споделя Кефалов.
Той обаче е решил да се посвети на науката, макар пътят към върховете в нея да е дълъг. Много време се изисква човек да стане независим, да печели много пари и да има своя лаборатория.
Но сънародникът ни е постигнал всичко това и се гордее, че има честта да работи в един от най-добрите университети по медицински науки в САЩ.
Кефалов е специалист по невронаука. Това всъщност е научното изследване на нервната система. Традиционно разглеждана като раздел от биологията под името невробиология, днес невронауката е интердисциплинарна наука, сътрудничеща си с химията, компютърните науки, инженерната наука, лингвистиката, математиката, медицината и дисциплини като философията, физиката и психологията.
Владимир Кефалов е завършил в България физика на твърдото тяло. През 1993 г. заминава за САЩ, за да прави докторат в Бостънския университет по клетъчна биофизика. По това време в САЩ от България пристига приятелката му Мая и двамата се женят в Бостън. Днес тя е брокер на недвижими имоти. Съпрузите са щастливи родители на три деца. Те са родени в САЩ. Днес синовете Ян и Тео са съответно на 17 и 11 години, а дъщерята Менеа – на 14. И тримата знаят български език и могат да пишат на него.
След доктората Владимир Кефалов специализира невронаука в университета "Джонс Хопкинс" в Балтимор.
От 2005 г. той е в университета "Вашингтон" в Сейнт Луис, Мисури. В момента работи в катедрата по офталмология, макар не само да не е очен лекар, ами изобщо не е лекар.
"Полека-лека съм се преместил от физиката към биофизиката", казва доцентът, който очаква през тази или най-късно през следващата година да стане професор.
ВИЖТЕ ОЩЕ ИСТОРИИ ЗА УСПЕЛИ БЪЛГАРИ:
За да открие лабораторията си, Владимир Кефалов получава т. нар. начален тласък от университета "Вашингтон". Такава е практиката в САЩ. Дават му около 600 000 долара за период от три години, както и "физическо пространство" за лабораторията. С парите той си купува необходимата апаратура и си наема помощници.
В края на третата година практиката е университетът да направи оценка на специалиста. Тогава се очаква той да е вече финансово независим. Което означава, че ще успее да вземе грантове от федералното правителство на САЩ или от някоя фондация, като оттук нататък работата му ще се спонсорира от външни източници. Част от тези пари ще отиват и за университета. С други думи, ролите се разменят – спонсорите стават спонсорирани и обратното. Който успее да направи това, го оставят на работа. И от всеки получен като грант долар университетът удържа по 35-40 цента.
Тези, които не могат да докарват пари, се освобождават.
Владимир Кефалов успява. Той взема грант в размер на 1,25 милиона долара за срок от пет години. През миналата година българинът получава същата сума пак за 5-годишен период. Междувременно взема още два големи гранта, така че лабораторията поне за няколко години напред е осигурена. Това е най-важното за Владимир Кефалов, който смята да отдаде на науката целия си живот.
А всичко става адски случайно, твърди сънародникът ни.
Той е син на известния телевизионен журналист Живко Кефалов, починал преди няколко години. Бащата настоявал синът му да учи изключително престижната през 80-те години на ХХ век специалност МИО - международни икономически отношения.
Журналистът Живко Кефалов гостува в Сейнт Луис на сина си Владимир (вляво) и внуците си.
Владимир обаче се увлякъл по математиката. Дължи го на учителя си Илчо Гебрев, който му преподавал в VI и VII клас в софийското основно 38-о училище "Васил Априлов". След това се запалил и по физиката, тъй като тя е много близка до математиката като наука.
След като завършил френската гимназия в София, Владимир Кефалов бил приет във Физическия факултет на Софийския университет "Свети Климент Охридски".
"Баща ми не беше много доволен, защото никой в нашето семейство преди мен не се е занимавал с наука. Той все се шегуваше, че цял живот ще си остана прост физик. И до днес приятелите ми се шегуват с мен, че съм си останал прост физик", казва Владимир Кефалов.
Последното откритие - хората могат да виждат инфрачервена светлина
Едно от последните открития на екипа на Владимир Кефалов е, че хората могат да виждат инфрачервената светлина. Специалистите огласиха новината в статия в края на 2014 г.
Човешкото око може да вижда светлина само от видимия спектър. Това е дефиниция на цвят от тъмносиньо до червено. По принцип се смята, че зрението не може да възприема нищо извън диапазона с дължина на вълната между 400 и 700 нанометра.
"Ние обаче открихме, че ако се изследва способността или на човек, или на зрителните клетки в ретината да засичат светлина, като се увеличава дължината на вълната от 500 до 700 нанометра, енергията на фотона става все по-малка и по-малка. И вероятността този фотон да активира зрителните клетки съответно също намалява. При над 700 нанометра енергията е прекалено малка. Но ако се увеличава дължината на вълната и се стигне до около 1000 нанометра, понякога върху зрителния пигмент родопсин попадат едновременно два дълговълнови фотона. И те носят толкова енергия, колкото един 500-нанометров фотон от видимия диапазон. И човек може да види светлина, която не би трябвало да вижда. Това е инфрачервената светлина", обяснява Владимир Кефалов.
Той обаче бърза да уточни, че засега това откритие няма практическо приложение. Но би могло да има в бъдеще.
Една от възможностите би могла да бъде на базата на тази инфрачервена активация да се направи офталмоскоп. Това е клиничен апарат, позволяващ на лекарите да изследват структурата и функцията на човешката ретина. Идеята е по този начин да се изследват специфично области на ретината и да се разбере дали пациентът има функционални проблеми в определена област, без да се използва видима светлина, към която окото да трябва да се адаптира.
Друго приложение може да бъде намерено в оптогенетиката – една от най-бързо развиващите се области в невронауката. Идеята на оптогенетиката е, че ако искаш да изследваш един неврон, трябва да го активираш с ток или с електрически импулс. Но през последните 5-10 години хората разработиха специални мембранни молуекули – канали, които се активират със светлина. Ако въведеш по генетичен път тези канали в мозъка, вместо жици, за активиране е достатъчно да пратиш светлина. И тази светлина ще бъде погълната от каналите и ще активира невроните. И така можеш да лекуваш неврони при паркинсон например. Проблемът с тази техника обаче е, че видимата светлина не прониква добре в човешката тъкан. Засега има достъп само до горните слоеве. Инфрачервената светлина прониква по-дълбоко и би могла да се използва за активиране на неврони по принципа, открит с помощта на екипа на Кефалов.
* Този материал е публикуван в списание „Клуб Z” през април 2015 година. Поради непреходната му стойност и актуалност днес го предлагаме на читателите на www.clubz.bg. Ако искате да четете качествени политически, икономически, културни и спортни материали навреме, списанието „Клуб Z” ще излиза всеки месец и през 2016 г. и можете да го намерите на будката до вас. Или да се абонирате – каталожен № 1403 за „Български пощи“ или каталожен № 525-1 за „Доби прес“.
Какво четем:
🔴 Добрият човек, който изпя "Адаптация", вече го няма🔴 Предсмъртните желания на султан Сюлейман и поуката от тях
🔴 След 15 години в Лондон Кирил се завърна в България (видео)
Източник: clubz
Коментари
Последвайте ни във facebook!
