История зрения: путь от светочувствительности до глаза - Вадим Бондарь

Однако мы стали свидетелями использования генетической терапии еще до рождения человека. Пока такой тип терапии осуждается из-за невозможности всегда предсказать последствия.

Неясен вопрос, могут ли злоумышленники применять генетическую терапию в преступных целях?

Не всегда можно точно определить, что некоторые свойства и черты патологические, и не совсем ясно, кто и на каком основании будет это определять, особенно за детей.

Должны ли люди допускаться до генетической терапии, чтобы исправить индивидуальные черты: вес, рост, черты лица, уровень интеллекта?

Начало положено. Идея генной терапии существует давно. При любом генетическом заболевании поломка в генетическом коде ведет к нарушению функции органа.

Большая часть прогрессирующих глазных заболеваний имеет генетическую природу. Идея заключается в том, чтобы доставить в клетку нормальный генетический материал, с которым функция клетки могла бы реализовываться.

Вирусы – первые кандидаты на роль транспорта генетического материала в клетки. Они инфицируют множество клеток и заставляют работать геном хозяина на себя. Если попытаться встроить вместе с вирусом часть нормального генома, есть надежда на восстановление функций.

Все очень сложно: вирусы сами по себе могут быть небезобидны, они элиминируются (удаляются) из организма. Ученые, хоть и значительно продвинулись, пока стоят в начале пути.

FDA (Food and Drug Administration) разрешила к применению препарат Luxturna, предназначенный для лечения детей и взрослых от наследственного заболевания глаз, приводящего к слепоте. Это первый препарат прямой генной терапии, разрешенный в США.

Luxturna разрешена к применению у пациентов – гомозиготных носителей поврежденного гена RPE65, что может вести к дистрофии сетчатки, снижению зрения и провоцировать полную слепоту.

Наследственные дистрофии сетчатки многообразны и представлены большой группой дистрофий, вызванных различными генетическими изменениями. В настоящее время насчитывается около 220 генов, мутации в которых могут вести к различным наследственным дистрофиям сетчатки, обычно прогрессирующим после рождения.

Каждый человек получает от отца и матери по две копии гена (кроме генов, расположенных в половых хромосомах). При рецессивном типе наследования необходимо, чтобы обе копии гена были изменены, только тогда возникает заболевание. Совпадение, когда обе копии гена RPE65 дефектны, встречается примерно у 2000 пациентов из США. Не обязательно, чтобы это были одинаковые мутации. Если копии гена RPE65 от отца и матери содержат ошибку, возникает заболевание. RPE65 кодирует фермент, необходимый для нормальной работы сетчатки. Мутации в обоих генах лишают ее этого фермента – прогрессирует снижение зрения. Обычно оно ярко выражено и часто заканчивается полной слепотой.

Luxturna доставляет нормальную копию гена RPE65 прямо к клеткам сетчатки, которые затем синтезируют нормальный протеин, участвующий в трансформации света в электрический сигнал. Luxturna использует аденовирус, измененный рекомбинантной ДНК, как транспорт, чтобы доставить ген к клеткам сетчатки.

Препарат должен назначаться только тем пациентам, которые имеют жизнеспособные клетки сетчатки, что определяется лечащим врачом. Каждый глаз лечится раздельно с разницей минимум шесть дней путем субретинальной инъекции. Пациенты должны пройти короткий курс преднизолона для ограничения иммунной реакции к Luxturna.

Безопасность и эффективность препарата клинически выявлена в исследованиях на 41 пациенте в возрасте между четырьмя и 44 годами. У всех участников исследования была подтвержденная мутация RPE65 в обоих аллелях. Группа пациентов, получающих Luxturna, по сравнению с контрольной группой продемонстрировала значительно лучшую способность преодоления препятствий при низком освещении.

Самые частые побочные реакции при лечении Luxturna включали красноту глаз, катаракту, повышение внутриглазного давления и ретинальные тяжи.

Идея использования стволовых клеток появилась очень давно. Это клетки, которые не имеют четкой дифференциации и могут превращаться в разные другие. Например, клетки костного мозга дают начало всем клеткам крови с совершенно разными функциями. Именно стволовые клетки костного мозга давно применяют в лечении людей с заболеванием крови. Клетки крови постоянно обновляются: старые умирают, а новые растут из клеток костного мозга, который относительно легко получить у живого человека и ввести его другому.

Можно сказать, что все клетки организма развились из стволовых. Клетка пяточной кости и ганглиозная клетка сетчатки на заре развития организма имеют одну общую клетку. Чем дальше эти клетки друг от друга, тем на более ранней стадии развития у них была общая стволовая клетка. Существуют клетки, из которых может получиться что угодно: от печени до пульпы зуба.

Идея использовать стволовые клетки в лечении болезней кажется заманчивой. Хорошо бы поместить куда-то стволовую клетку, чтобы она воссоздала разрушенные клетки сетчатки или зрительного нерва, что привело бы к восстановлению функций. Пока это не получается.

В процессе формирования органа стволовые клетки дифференцируются, строится архитектура органа, которая может быть обусловлена процессами, не связанными с дифференциацией самой линии клеток или не только с ней.

Кроме существования клетки важно ее окружение и анатомическое расположение уже сформированных тканей, чтобы эти ткани и нужные этапы дифференциации формировались и проходили одновременно. Это усложняет внедрение стволовых клеток в офтальмологии. Если при использовании клеток костного мозга важны клетки, одиночно плавающие в плазме крови, то для сетчатки важно, чтобы каждая клетка занимала свое место. Фоторецепторы, биполярные и ганглиозные клетки-волокна в зрительном нерве идут в строгом порядке и пространственно повторяют расположение клеток в сетчатке. Такой порядок называют ретинотопическим. Это обязательное условие для работы всей системы.

Архитектура ткани в сетчатке чрезвычайно сложна, и воссоздание самой клетки не решит всех проблем. Важна архитектоника, ретинотопичность клеток, которая формируется внутриутробно, когда процессы дифференциации клеток проходят одновременно с процессами окружающих тканей.

В разделе «Острота зрения. Рефракция» мы обсуждали, что происходит, если что-то идет не так с процессом формирования зрительного анализатора. Там мы упомянули, что решетчатая пластинка, как фильтр, отделяет миелиновую часть зрительного нерва от немиелинизированной внутриглазной части нервных волокон. Это техническая деталь, но и ее формирование должно быть одномоментным с развитием аксонов зрительного нерва. Нарушение этого взаимодействия приводит к такой патологии, как миелиновые волокна зрительного нерва, что может вести к резкому снижению зрения и росту миопии высокой степени.

Дифференциация стволовых клеток – еще одна проблема. Мы очень мало знаем о том, как управлять этими процессами.

Я не думаю, что идея использования стволовых клеток будет успешна в ближайшем будущем. Возможно, есть перспективы при восстановлении эпителиальных тканей, например при лимбальной недостаточности при PAX6-аниридии (см. главу, где обсуждаются аниридия и альбинизм). Такие работы есть, и за ними интересно наблюдать. Восстановление эпителиальных и вообще постоянно обновляющихся тканей – наверное, самое ожидаемое направление в применении стволовых клеток.