Генетические технологии в терапии врожденной слепоты

Этиологические основы наследственных форм слепоты

Врожденный амавроз Лебера — генетическое наследственное заболевание сетчатки, обусловленное рядом мутаций, в том числе гена RPE65, и характеризующееся прогрессирующей дегенерацией фоторецепторных структур сетчатки — палочек и колбочек. При этом одним из наиболее распространенных механизмов врожденной слепоты являются мутации гена CEP290. Так, глубокий интронный аллель (c.2991+1655A>G) является частой причиной цилиопатий при амаврозе Лебера по причине дефекта гена, контролирующего экспрессию протеина CEP290. Этот аллель приводит к классическому дефекту сплайсинга. Применение антисмысловых нуклеотидов — метод терапии, предполагающий выключение или остановку синтеза протеинов, экспрессия которых обусловливает развитие тех или иных патологических состояний, путем ингибирования трансляции его матричной РНК посредством комплементарных коротких нуклео­тидных последовательностей.

Технологии генной инженерии в терапии врожденного амавроза Лебера

В поиске новых возможностей терапии врожденного амавроза антисмысловые олигонуклеотиды были разработаны для восстановления правильного сплайсинга в сетчатке. В недавнем исследовании научными сотрудниками Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета (Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania), США, обоснована эффективность нового метода терапии врожденной слепоты. Результаты исследования опубликованы в издании «Nature Medicine» 17 декабря 2018 г. Лечение было разработано для пациентов с мутациями генетического локуса CEP290 и диагнозом врожденного амавроза Лебера.

Все пациенты, включенные в клиническое исследование, имели две различные вариации мутации CEP290. В частности, вариант мутации p.Cys998X, вызывающей дефект сплайсинга, был идентифицирован у каждого из добровольцев, специфически определяя нарушения олигонуклеотидной структуры. Мутации локуса CEP290 являются своеобразным дефектом между двумя типами фоторецепторных клеток — сенсорных нейронов сетчатки, преобразующих световую энергию в электрические импульсы и обеспечивающих функционирование зрительного анализатора. Слепота, обусловленная первичным дефектом фоторецепторных клеток вследствие мутаций гена CEP290, является наиболее распространенной вариацией врожденного амавроза Лебера. Однако до настоящего времени эффективная терапия указанного заболевания не была разработана.

В рамках клинического исследования 10 добровольцев получали интравитреальные инъекции олигонуклеотидов — коротких цепочек РНК, разработанных с целью снижения уровня мутантного протеина CEP290 в фоторецепторах для восстановления функций сетчатки. Каждому из пациентов, принявших участие в исследовании, была назначена по меньшей мере одна инъекция. Объективно оценив состояние пациентов через 3 мес от начала наблюдения, у половины участников исследования ученые установили повышение остроты зрения, измеряемой как способность читать буквы или различать направление черных и белых полос. Комментируя работу, исследователи отметили, что основными функциями фоторецепторов является прием световых сигналов с последующим преобразованием электрического импульса.

В ответ на адекватный этим рецепторам сигнал фоторецепторы реагируют гиперполяризацией. Оценивая физиологические реакции, ученые анализировали ответ пациентов на вспышки света в темноте, измеряя минимальный отклик. В ходе наблюдения авторам удалось установить, что через 3 мес после проведения интравитреальных инъекций антисмысловых нуклеотидов добровольцы могли зафиксировать более чем шестикратные световые вспышки по сравнению с уровнем чувствительности фоторецепторных структур, отмечаемым до начала терапии. Результаты сравнительной оценки были статистически значимы (p<0,05). При этом в анализе с применением двухцветных вспышек было показано, что проведенная терапия способствовала улучшению состояния именно колбочек — фоторецепторов, обес­печивающих физиологические зрительные процессы в дневное время суток.

Перспективы терапии антисмысловыми нуклеотидами

Комментируя наблюдаемые результаты, Сэмюэл Дж. Якобсон (Samuel G. Jacobson), доктор медицины и профессор офтальмологии, отметил, что данное терапевтическое направление, позволяющее редактировать генетические дефекты при врожденном амаврозе Лебера, представляется инновационной стратегией терапии, раскрывающей перспективы проведения более масштабных клинических испытаний у пациентов со сходными патологическими процессами, не купированными в настоящее время. Также в своей работе авторы подчеркнули, что результаты исследования представляют форму персонализированной медицины, при которой терапевтической мишенью служит не только определенный ген, но и конкретная мутация в данном генетическом локусе контроля.

Таким образом, проделанная работа, по словам авторов, стала промежуточным анализом эффективности разработанного лечения. Поэтому, основываясь на полученных данных, в будущем ученые предполагают провести оценку возможностей применения разработанного терапевтического метода в лечении пациентов с двумя идентичными мутациями сплайсинга. В настоящее время клинические исследования по оценке безопасности и эффективности долгосрочных результатов применения интравитреальных инъекций, а также влияния разницы дозировок, продолжаются.

• Cideciyan A.V., Jacobson S.G., Drack A.V. et al. (2018) Effect of an intravitreal antisense oligonucleotide on vision in Leber congenital amaurosis due to a photoreceptor cilium defect. Nat. Med., Dec. 17 [Epub. ahead of print].

Наталья Савельева-Кулик