Преди 15 години учените откриват метод за използване на светлината, за да стимулират светлочувствителните рецептори, с чиято помощ „включват“ и „изключват“ някои мозъчни клетки. От този момент нататък те използват тази техника, наречена оптогенетика, като метод за модулиране на различни мозъчни вериги с точност до милисекунда, за да изследват тяхната функционална роля в множество сложни поведения, от учене и памет до пристрастяване. Доскоро използването на оптогенетика беше напълно ограничено до предклинични експерименти с животни.
Напредъкът в развитието на оптогеннните терапии позволи на технологията да премине от лабораторията към хората. Първата употреба при хора на оптогеннни терапии за лечение на заболявания на ретината вероятно ще отвори вратата за използване на светлинно активирани оптогенетични превключватели, за да се подобри безопасността и ефикасността на лечението на други заболявания извън очите, включително и рак.
Последни постижения в оптогенетиката
Оптогеннните терапии понастоящем са фокусирани върху лечението на офталмологични заболявания, по-специално наследствени дистрофии на ретината, като пигментен ретинит (RP). RP е клас наследствени заболявания, който води до постепенна загуба на зрението при повече от 2 милиона индивида по света. RP може да бъде причинен от един от 71 различни гена, които причиняват дегенерация на фоторецепторите на ретината, преобразуващи светлината влизаща в окото, в електрически сигнали, подлежащи на декодиране от областите за обработка на зрението в мозъка.
Освен одобрението на FDA от 2017 г. на генно заместваща терапия на Spark Therapeutics, Luxturna за RP, причинен от мутация на гена RPE65, няма одобрено друго лечение за RP. Докато разработването на Luxturna е сериозна стъпка напред за лечението на RP, значителен недостатък на терапията е, че тя е ефективна само за пациенти с RP с рецесивна RPE65 мутация. Това представлява само приблизително 2,5% от страдащите от RP, оставяйки огромна незадоволена нужда за по-голямата част от пациентите.
Оптогенните терапии придобиват популярност като възможен метод за лечение на множество форми на наследствени ретинални дистрофии, независимо от основната мутация, вместо индивидуално коригиране на един от десетките възможни гени, които причиняват загуба на фоторецепторите на ретината. Следователно, всички пациенти със слепота, причинена от загуба на фоторецептори, биха били кандидати за прилагане на оптогенна терапия в окото, чрез въвеждане на изкуствени фоторецептори и възстановяване на способността на окото да реагира на светлината и да предава визуални сигнали към мозъка, за да се възстанови зрението.
Наскоро GenSight Biologic публикува констатации в Nature Medicine, описващи първата демонстрация на клиничната ефикасност на оптогенните терапии в офталмологичното пространство, като използва своята оптогенна платформа за частично възстановяване на зрението на сляп пациент в късен стадий на RP. Двойната терапия включва интравитреално инжектиране на светлочувствителен опсин, ChrimsonR, като в допълнение към пациентите има изискване да носят светлинно стимулиращи очила, които превръщат околната светлина от заобикалящата ги среда в серия от специфични дължини на светлинните вълни и интензитети, които се проектират към лекуваното око в реално време.
В период от месеци след лечението, зрителната функция се подобрява, тъй като тестваният пациент е в състояние да възприема, локализира, брои и докосва обекти при стимулиране на третираното око със светлинно-стимулиращи очила.
GenSight Biologic не е сама в надпреварата да бъде първата компания, която разработва одобрена от FDA оптогенна терапия за RP. Nanoscope Therapeutics подлага на клинично изпитване фаза 2 своята нова генна терапия, която е насочена към биполярни клетки. Компанията има за цел да преобразува биполярните клетки, които обикновено променят и предават информация от улавящите светлина фоторецептори към ганглийните клетки на ретината, и да ги превърне в „новите“ фоторецептори. Терапията на Nanoscope Therapeutics също така се различава от изследването на GenSight Biologic по това, че биполярните клетки се активират от околната светлина и не изискват използването на очила, стимулирани от светлина. Предварителните резултати, представени на срещата на Американската академия по офталмология през 2020 г., показват, че седем от осем пациенти в групата с високи дози демонстрират подобрение на зрителната острота и подобрена ефективност при тест за мобилност.
Друга забележителна нововъзникваща оптогенна терапия е сътрудничеството на Bionic Sight с Applied Genetic Therapies Corp. (AGTC). Във фаза 1/2 проучване на тяхната оптогенна терапия изследователите твърдят, че първите четирима слепи пациенти са успели да открият светлина и движение.
Продължавайки напред, дългосрочната жизнеспособност на приемането на оптогенни терапии за лечение на слепота от която и да е от гореспоменатите компании ще зависи от качеството на зрението, което може да бъде възстановено и дали положителното му въздействие върху качеството на живот на пациента е достатъчно, за да гарантира очакваната висока цена на лечението, което придружава генните терапии.
От д-р Кевин Норман и д-р Питър Бак, Back Bay Life Science Advisors
Източник: www.cellandgene.com