Terapia genowa częściowo przywraca funkcję czopków u dwojga dzieci całkowicie daltonistych – ScienceDaily

Wyniki publikowane są w mózgdaje nadzieję, że leczenie skutecznie aktywuje uśpione wcześniej szlaki komunikacyjne między siatkówką a mózgiem, czerpiąc z plastycznej natury rozwijającego się dorastającego mózgu.

Badanie prowadzone przez naukowców zostało przeprowadzone wraz z badaniem klinicznym fazy 1/2 u dzieci ze ślepotą barw, przy użyciu nowej metody, aby sprawdzić, czy leczenie zmienia ścieżki neuronowe specyficzne dla czopków.

Ślepota jest spowodowana chorobotwórczymi wariantami jednego z niewielu genów. Wpływa na komórki czopków, które (wraz z pręcikami) są jednym z dwóch typów fotoreceptorów w oku. Ponieważ czopki są odpowiedzialne za widzenie kolorów, osoby z daltonizmem są całkowicie daltonistami, ale generalnie mają też słabe widzenie i czują się niekomfortowo w jasnym świetle (światłowstręt). Ich czopki nie wysyłają sygnałów do mózgu, ale wiele z nich wciąż tam jest, więc naukowcy starają się aktywować uśpione komórki.

Główny autor, dr Tessa Decker (Instytut Okulistyki UCL) powiedział: „Nasze badanie jest pierwszym, które bezpośrednio potwierdziło powszechne spekulacje, że terapia genowa stosowana u dzieci i młodzieży może z powodzeniem aktywować nieaktywne ścieżki fotoreceptorów czopków i wywoływać wizualne sygnały, których wcześniej nie widzieli u tych pacjentów. …

„Pokazujemy potencjał do czerpania korzyści z plastyczności naszych mózgów, które mogą być szczególnie zdolne do przystosowania się do efektów leczenia, gdy młodzi ludzie są młodzi”.

W badaniu wzięło udział czterech daltonistów w wieku od 10 do 15 lat, którzy wzięli udział w dwóch badaniach prowadzonych przez profesora Jamesa Bainbridge’a z UCLA i Moorfields Eye Hospital, sponsorowanych przez MeiraGTx-Janssen Pharmaceuticals.

Obie próby testują terapie genowe ukierunkowane na określone geny, o których wiadomo, że są zaangażowane w ślepotę barw (obie próby dotyczą innego genu). Ich głównym celem jest sprawdzenie, czy leczenie jest bezpieczne, a także badanie poprawiające widzenie. Ich wyniki nie zostały jeszcze w pełni połączone, więc ogólna skuteczność terapii pozostaje do ustalenia.

W towarzyszącym badaniu akademickim zastosowano nowe podejście do funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (fMRI, rodzaj skanu mózgu), aby oddzielić sygnały czopkowe powstające po leczeniu od tych obecnych u pacjentów, co pozwoliło naukowcom zidentyfikować wszelkie zmiany w funkcji wzrokowej, po leczeniu bezpośrednio na system fotoreceptorów ze stożkiem docelowym. Użyli techniki „cichej substytucji”, wykorzystując pary świateł do selektywnej stymulacji czopków lub pręcików. Naukowcy musieli również dostosować swoje metody, aby uwzględnić oczopląs (mimowolne drgania oczu lub „tańczące oczy”), kolejny objaw drgawek. Wyniki porównano z testami z udziałem dziewięciu nieleczonych pacjentów i 28 ochotników z prawidłowym wzrokiem.

Każde z czwórki dzieci było leczone terapią genową w jednym oku, co pozwoliło lekarzom porównać skuteczność leczenia z nieleczonym okiem.

W przypadku dwojga z czworga dzieci istniały silne dowody na sygnały czopków w korze wzrokowej mózgu pochodzące z leczonego oka, sześć do 14 miesięcy po leczeniu. Przed leczeniem pacjenci nie wykazywali żadnych oznak funkcji czopka w żadnych testach. Po leczeniu ich pomiary były bardzo podobne do tych u uczestników z normalnym wzrokiem biorących udział w badaniu.

Uczestnicy badania ukończyli również psychofizyczny test funkcji czopka, który ocenia zdolność oka do rozróżniania różnych poziomów kontrastu. Wykazało to różnicę w widzeniu wspomaganym stożkiem w leczonych oczach u tych samych dwojga dzieci.

Naukowcy twierdzą, że nie mogą potwierdzić, czy leczenie było nieskuteczne u innych uczestników badania, czy wystąpiły efekty leczenia, które nie zostały uchwycone przez stosowane przez nich testy, czy też efekty były opóźnione.

Współautor, dr Michael Michaelides (UCL Institute of Ophthalmology and Moorfields Eye Hospital), który jest również pracownikiem naukowym w obu badaniach klinicznych, powiedział: „W naszych badaniach sprawdzamy, czy terapia genowa we wczesnym okresie życia może być bardziej skuteczna podczas gdy obwody neuronowe wciąż się rozwijają, nasze odkrycia wykazują bezprecedensową plastyczność neuronalną, dając nadzieję, że terapie mogą umożliwić funkcje wzrokowe za pomocą ścieżek sygnalizacyjnych, które były uśpione od lat.

„Wciąż analizujemy wyniki naszych dwóch badań klinicznych, aby sprawdzić, czy ta terapia genowa może skutecznie poprawić codzienne widzenie osób ze ślepotą barw. Mamy nadzieję, że dzięki pozytywnym wynikom i większej liczbie badań klinicznych możemy radykalnie poprawić wzrok osób z chorobami daltonizmu odziedziczona siatkówka.

Dr Decker dodał: „Wierzymy, że włączenie tych nowych testów do przyszłych badań klinicznych może przyspieszyć testowanie terapii genowych oka dla szeregu schorzeń, oferując niezrównaną wrażliwość na wpływ leczenia na neuroprzetwarzanie, zapewniając jednocześnie nowy i szczegółowy wgląd w to, kiedy i dlaczego one działają. Te zabiegi działają lepiej.

Jeden z uczestników badania skomentował: „Obserwowanie zmian w moim wzroku było bardzo ekscytujące, dlatego chętnie zobaczę, czy są jakieś inne zmiany i dokąd to leczenie jako całość może prowadzić w przyszłości.

„W rzeczywistości bardzo trudno jest sobie wyobrazić, jakie lub ile efektów może przynieść znaczna poprawa mojego wzroku, ponieważ dorosłam i przyzwyczaiłam się do słabego wzroku, przystosowałam się i pokonałam wyzwania (przy dużym wsparciu osób wokół mnie ) przez moje życie.”

Badanie było wspierane przez National Institute for Health Research (NIHR) Biomedical Research Center (BRC) przy NHS Foundation Trust of Moorfields Eye Hospital i UCL Institute of Ophthalmology, Economic and Social Research Council, MeiraGTx, Retina UK, Moorfields Eye Hospital Private Trustees and Moorfields Eye Charity, Foundation Fighting Blindness, Wellcome, Ardalan Family Scholarship, Maryam Mirzakhani Persian Educational Foundation oraz Sir Richard Stapley Education Fund.