Могут ли малые молекулярные фотопереключатели стать "чудесным средством" для восстановления зрения?
Возможность восстановить зрение людям, страдающих от возрастной макулярной дистрофии или пигментного ретинита, приближается к реальности благодаря ряду ведущихся сегодня исследованиям.
Директор Центра исследований сетчатки Роджера и Энджи Каралис Джонсон в университете Вашингтона доктор Рассел Ван Гелдер (Russell Van Gelder) специализируется на увеите*, но его исследования гораздо шире, при этом он концентрируется на том, как ганглиозные клетки могут чувствовать свет, и использует эти открытия для лечения слепоты. Он переосмыслил современные подходы к восстановлению зрения, включая использование стволовых клеток, оптоэлектронные чипы и оптогенетическую генную терапию, которые имеют существенные барьеры на пути реализации.
Оптические электронные чипы, такие как, например, имплантаты Argus II, имеют возможность улучшить центральное зрение, но имплантируются в субретенальное пространство и, следовательно, являются очень сложными с хирургической точки зрения.
"Это хорошее потенциальное лечение для человека с макулярной дегенерацией центральной области зрения или географической атрофией. Но не обязательно так эффективно для человека с пигментным ретинитом, характеризующимся потерей периферического зрения", - сказал доктор Ван Гелдер.
Он признал, что хотя генная терапия имеет "потрясающий потенциал", существует множество вопросов и проблем. "Одна из проблем заключается в том, что у нас до сих пор нет подходящих вирусных векторов для генной терапии ганглиозных клеток, - сказал он. - Другая проблема с генной терапией в том, что она предоставляет только один шанс в жизни". Поскольку генная терапия является постоянной, то, если пациент получает ранний вариант такого лечения, он может быть не в состоянии получить новую, более эффективную модель, когда она будет доступна. Поэтому доктор Ван Гелдер предлагает использовать более обратимый подход с использованием малых молекул.
В частности, он концентрируется на методе, основанном на использовании малых молекул для восстановления зрения, т.н. малых светочувствительных молекулах-фотопереключателях. Фотопереключатели — это молекулы, способные присоединяться к нейронам и позволяющие за счет этого восстановить реакцию сетчатой оболочки глаза на световой поток. В нормальных условиях фоточувствительные клетки глаза – палочки и колбочки – активируются в ответ на облучение, передавая сигналы остальным клеткам. Молекулярные "протезы" также активируются светом – они изменяют молекулярную конфигурацию, взаимодействуя со зрительным нервом, который передает изображение непосредственно в головной мозг
Молекула первого поколения в этой серии называется AAQ, и было показано, что она восстанавливает зрение у слепых мышей, преобразуя их неработающую сетчатку глаза в фоточувствительную, способную реагировать на ультрафиолетовый свет. Но, по словам доктора Ван Гелдера,
Соединения первого поколения имели некоторые проблемы. Ультрафиолетовый свет не будет работать у человека, потому что наши глаза его отфильтровывают, и он в некоторой степени токсичен для нас. Кроме того, эти соединения сами по себе не выключались в темноте.
В настоящее время доктор Ван Гелдер сотрудничает со специалистами Калифорнийского университета в Беркли и Нью-Йоркского университета в Лангоне по созданию комплекса второго поколения для решения этих проблем. В результате появились такие соединения, как BENAQ и DENAQ, которые активируются светом и выключаются сами по себе в темноте. Однако и здесь не обошлось без проблем. Как отметил доктор Ван Гелдер,
Соединения второго поколения, по крайней мере, одно из них, имели некоторые физико-химические проблемы. В глазах они выглядят как ил. Даже через 24 часа препарат не рассеивается, что создает градиент концентрации, который мешает восстановлению зрения по всей сетчатке.
Сейчас ученые разработали третье поколение препарата - DAD, который обладает высокой растворимостью и специально предназначен для биполярных клеток, но он несколько слишком растворим. Поэтому он окрашивает все вокруг, в частности, хрусталик и роговицу. Но разработчики считают эту проблему преодолимой и полагают, что следующая версия будет вполне работающим препаратом.
Пока команда продвигается вперед с BENAQ, который имеет хорошую дисперсию в глазу, когда сделан с помощью наполнителя циклодекстрина. Он уже был протестирован на собаках, и, похоже, работает на животных.
"Наше очередное поколение соединений улучшилось с точки зрения спектра, кинетики, растворимости и специфичности клеточного типа, - сказал доктор Ван Гелдер. - Сейчас проводятся токсикологические исследования BENAQ, так что мы можем надеяться перейти к клиническим испытаниям с участием людей в следующие несколько лет".
* Увеит - целая группа заболеваний глаз, связанных с воспалением их сосудистой оболочки (радужки, цилиарного тела, хориоидеи).
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости на Facebook и Вконтакте.
Источник: Ophthalmology Times