Глазные капли, полученные из белка PEDF, замедляют потерю зрения в животных моделях
Глазные капли, полученные из белка PEDF, замедляют потерю зрения в животных моделях
Исследователи из Национального института здоровья (NIH) разработали глазные капли, которые улучшают зрение в животных моделях группы наследственных заболеваний, приводящих к прогрессирующей потере зрения у людей, известных как пигментный ретинит.
Глазные капли содержат небольшой фрагмент, полученный из белка, вырабатываемого организмом и находящегося в глазу, известного как фактор, полученный из пигментного эпителия (PEDF). PEDF помогает сохранить клетки сетчатки глаза. Отчет об исследовании опубликован в журнале Communications Medicine.
“Хотя это и не лечение, данное исследование показывает, что глазные капли на основе PEDF могут замедлить прогрессирование различных дегенеративных заболеваний сетчатки у животных, включая различные типы пигментного ретинита и сухую возрастную макулярную дегенерацию”, - сообщила Патриция Бесерра (Patricia Becerra), доктор философии, руководитель отдела структуры и функции белков Национального института здоровья США в National Eye Institute и главный автор исследования.
“Учитывая эти результаты, мы рады начать испытания данных глазных капель на людях”.
Все дегенеративные заболевания сетчатки приводят к клеточному стрессу. Хотя источник стресса может быть разным - десятки мутаций и вариантов генов связаны с пигментным ретинитом, ВМД и другими заболеваниями - высокий уровень клеточного стресса приводит к тому, что клетки сетчатки постепенно теряют функцию и умирают. Прогрессирующая потеря фоторецепторных клеток приводит к потере зрения и в конечном итоге к слепоте.
Предыдущие исследования лаборатории Бесерры показали, что в мышиной модели естественный белок PEDF может помочь клеткам сетчатки предотвратить последствия клеточного стресса. Однако белок PEDF слишком велик, чтобы пройти через внешние ткани глаза и достичь сетчатки, и полный белок выполняет несколько функций в ткани сетчатки, что делает его непрактичным в качестве лекарства.
Чтобы оптимизировать способность молекулы сохранять клетки сетчатки и помочь ей достичь задней части глаза, Бесерра разработала серию коротких пептидов, полученных из области PEDF, которая поддерживает жизнеспособность клеток. Эти небольшие пептиды могут перемещаться по тканям глаза, чтобы связываться с белками рецептора PEDF на поверхности сетчатки.
В этом новом исследовании, проведенном первым автором Александрой Бернардо-Колон (Alexandra Bernardo-Colón), команда Бесерры создала две формулы глазных капель, каждая из которых содержала короткий пептид. Первый пептид-кандидат, называемый “17-mer”, содержит 17 аминокислот, обнаруженных в активной области PEDF.
Второй пептид, H105A, похож, но сильнее связывается с рецептором PEDF. Пептиды, нанесенные мышам в виде капель на поверхность глаза, были обнаружены в высокой концентрации в сетчатке в течение 60 минут, их концентрация медленно снижалась в течение следующих 24-48 часов. Ни один из пептидов не вызывал токсичности или других побочных эффектов.
При введении один раз в день молодым мышам с заболеванием, подобным пигментному ретиниту, H105A замедлял дегенерацию фоторецепторов и потерю зрения. Для тестирования капель исследователи использовали специально выведенных мышей, которые теряют свои фоторецепторы вскоре после рождения. После начала потери клеток большинство фоторецепторов погибают в течение недели.
При закапывании пептидных глазных капель в течение этой недели у мышей сохранялось до 75% фоторецепторов и сильная реакция сетчатки на свет, в то время как у тех, кому давали плацебо, к концу недели оставалось мало фоторецепторов и ухудшалось функциональное зрение.
“Впервые мы показали, что глазные капли, содержащие эти короткие пептиды, могут проникать в глаз и оказывать терапевтическое воздействие на сетчатку, - сообщила Бернардо-Колон. - Животные, которым вводили пептид H105A, имеют значительно более здоровую сетчатку без каких-либо негативных побочных эффектов”.
Различные генно-специфические терапии находятся в стадии разработки для многих типов пигментного ретинита, которые обычно начинаются в детстве и прогрессируют в течение многих лет. Пептидные глазные капли, полученные из PEDF, могут сыграть решающую роль в сохранении клеток в ожидании того, когда эти геннотерапевтические препараты станут клинически доступными.
Чтобы проверить, достаточно ли здоровы фоторецепторы, сохраненные в результате лечения глазными каплями, для работы генной терапии, соавторы Валерия Мариго (Valeria Marigo), доктор философии, и Андреа Бигинати (Andrea Bighinati), доктор философии, Университет Модены, Италия, лечили мышей генной терапией в конце недельного курса глазных капель. Генная терапия успешно сохранила зрение как минимум еще на шесть месяцев.
Чтобы проверить, могут ли глазные капли действовать у людей (без проведения прямых испытаний на людях), исследователи совместно с Натальей Вергарой (Natalia Vergara), доктором философии из Университета Колорадо Аншутц в Авроре, протестировали пептиды на модели ретинальной ткани человека с дегенерацией сетчатки.
Выращенные в чашке из человеческих клеток, ткани, подобные сетчатке, подвергались воздействию химических веществ, которые вызывали высокий уровень клеточного стресса. Без пептидов клетки модели ткани быстро погибали, но с пептидами ткани сетчатки оставались жизнеспособными.
Эти данные о тканях человека являются ключевым первым шагом в поддержку испытаний глазных капель на людях.
Дополнительная информация: Bernardo-Colón, A. et al. H105A peptide eye drops promote photoreceptor survival in murine and human models of retinal degeneration. Communications Medicine (2025). DOI: 10.1038/s43856-025-00789-8. www.nature.com/articles/s43856-025-00789-8
Информация из журнала Communications Medicine
Предоставлено National Eye Institute
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Телеграм и Вконтакте.