История зрения: путь от светочувствительности до глаза

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.

Стволовые клетки

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.