Генна терапия е предотвратила ослепяване при мишки, болни от глаукома

Австралийски учени са демонстрирали ефективността на генната терапия за лечение на глаукома. За тази цел те са добавили в клетките на ретината на експерименталните мишки ген, който е спомогнал за производството на голямо количество от протеина протрудин, който спомага за възстановяване на поразените от болестта неврони. По-голямото количество на произведения протеин е позволил регенерирането на 70% от аксионите на мишите неврони, които в противен случай биха загинали, лишавайки животното от зрение. Предлаганата методика може да възстанови и да защити повредения зрителен нерв, предотвратявайки неминуемата слепота. Резултатите от изследването са публикувани в списание Nature Communications.

Глаукомата е основна причина за необратима слепота при човек, при който зрителният нерв, съединяващ ретината на окото с мозъка, получава механично увреждане. Това, като правило, се случва заради повишено вътреочно налягане, което нарушава нормалното предаване на визуалната информация от ретината на окото към главния мозък. Такъв тип увреждане на зрителния нерв не може да бъде възстановено, въпреки че влошаването на зрението до известна степен може да се предотврати с помощта на широко използваните методи за намаляване на налягането в предната и задната камера на окото.

Именно по тази причина съвременните методи за лечение на глаукома предлагат палиативни подходи, при които болестта не се лекува, а само с различни методи се контролира вътреочното налягане. Като правило се използват комбинирани препарати: бета-адреноблокери и простагладини във вид на капки за очи. Освен това за задържане развитието на болестта се използат хирургични методи, които осигуряват оттичането на течността от вътрешните камери на окото, което намалява налягането вътре.

Точната причина за повишеното вътреочно налягане и възникването на болестта при хората все още е неизвестна, но в нейната етиология (причина за възникване) в голяма степен е въвлечен генетичния фактор. В невроните, чиито нормални функции са нарушени в резултат на невродегенеративни заболявания, такива като глаукомата, се наблюдава значително намаляване на протеина протрудин.

Научна група от Австралийския център за очни изследвания под ръководството на Веселина Петрова (Veselina Petrova) е предложила нова методика за генна терапия, при която в нервните клетки се добавя ген, увеличаващ изработването на протеина протрудин. Като резултат това подобрява способността на невроните за регенерация и фактически възвръща нормалните функции на повредената нервна тъкан.

Изследването се е провело с помощта на култура от клетки на ретината на мишки in vitro. Отначало клетките се отглеждали в блюдо на Петри и с помощта на лазер били повреждани, аналогично на клетките на ретината при глаукома. След това културата от клетки била заразявана с генномодифициран аденовирус, носещ нужната последователност на гена, произвеждащ протеина протрудин в голямо количество. Убеждавайки се, че генът се е наместил в нужното място в генома на експерименталните клетки от ретината и е започнала свръхекспресия на протрудин, учените открили, че протеинът действително стимулира растежа на нервните крайчета на клетките и води до регенерация на нанесените увреждания.

Количеството на регенериралите аксони под въздействието на протрудина, образуван от изкуствено добавения ген, на 20-я ден от експеримента е достигнало 70%. Това е значително повече, отколкото при контролните клетки, които не били генно модифицирани. При тях степента на регенерация на аксоните достигнала 5%.

Освен това, процентът на регенериралите аксони, се оказал по-висок, отколкото при други експериментални методи за лечение на глаукома, изпитвани по-рано. Например при активиране на протеина регулатор на селективния транспорт и регенерация на аксоните (ЕFА6) регенерацията е достигнала до 59%.

След това новата методика била проверена в ретина на мишки in vivo. Учените са установили при няколко експериментални животни, че изработването на протрудин действително подобрява работата на ретината и зрителния нерв. Протеинът е възстановил работата на зрителния нерв при мишките няколко седмици след увреждането му и предотвратил последващото умиране на невроните на ретината.

Учените се надяват да проведат следващи изследвания, които ще помогнат да се провери използването на дадената технология за регенерация на клетки в други части на нервната система. Възможно е, с помощта на предложената методика, в бъдеще да може да бъде лекувана не само глаукома, но и много други дегенеративни заболявания, за които понастоящем няма ефективно лечение.