Leberova amauróza: co to je, příznaky, léčba, lze ji vyléčit

Informační a vzdělávací humanitární projekt „12 měsíců“ je sérií materiálů o neobvyklých lidech – pacientech se vzácnými (osiřelými) nemocemi, o kterých se nepíše v žákovských učebnicích. Předpokládá se, že pravděpodobnost setkání se vzácným pacientem na profesní dráze běžného lékaře je zanedbatelná, proto jim v akademických učebnách není věnována náležitá pozornost, což v každodenním životě vede k diagnostickým chybám, ztracenému času a zlomeným osudům a životům. . Projekt „12 měsíců“ realizují studenti a rezidenti – budoucí i současní odborníci, kteří aktivně studují genetické diagnostické metody a jejich místo v moderní lékařské práci. Materiály se připravují na katedře patologické anatomie Severozápadní státní lékařské univerzity pojmenované po I.I. Mečnikova (Petrohrad) s podporou vědeckého a praktického časopisu “Genes and Cells”, blogu dějin medicíny a portálů Indicator.Ru a “Neuronovosti”. Každý projekt se bude skládat ze tří publikací: příběh o nemoci s časovou osou jejího studia na videu, anamnéza pacienta a historie nemoci samotné. Vědeckými editory projektu jsou Alexey Paevsky a Roman Deev. Druhá série článků je věnována Leberově vrozené amauróze.

Foto Theodor Carl Gustaf von Leber. 1901 (dotisk z roku 1896). Ze sbírky Heidelberské univerzitní knihovny, Německo.

Leberova optická amauróza je skupina těžkých, s časným nástupem, dědičných retinálních dystrofií, které vedou k progresivnímu poškození zraku a slepotě. Incidence onemocnění se pohybuje od 1:33000 1 celosvětově a 81000:10 5 v Severní Americe. Klinické příznaky onemocnění se objevují v prvním roce života. Rodiče zaznamenají u dítěte nedostatečnou fixaci pohledu, nystagmus, nedostatečnou reakci zornic na světlo a neustálý tlak a mnutí očí klouby prstů (tzv. Franceschettiho příznak Úplná ztráta zraku nastává obvykle do 20. resp dospívání. Leberova vrozená amauróza tvoří více než XNUMX % dědičných onemocnění sítnice a trpí jí až XNUMX % nevidomých dětí ve specializovaných výchovných ústavech. Toto onemocnění je genetické povahy, což znamená, že je způsobeno abnormálním fungováním genů. Leber sám navrhl, že nemoc je dědičná. Později se jeho domněnky potvrdily.

V roce 1957 švédský psychiatr Carl-Henri Ahlström navrhl, že slepota popsaná Leberem se dědí autozomálně recesivním způsobem. V roce 1992 Olaf Riess a kolegové potvrdili autozomálně recesivní povahu dědičnosti onemocnění. Co znamená autozomálně recesivní dědičnost? Mutovaný gen se nenachází na pohlavních chromozomech (nikoli na X nebo Y), oba rodiče jsou nositeli mutantního genu a pravděpodobně nevykazují klinické příznaky onemocnění. Při početí mají 25% riziko (existují dvě mutované alely od otce a od matky), že budou mít dítě s onemocněním, jako je Leberova amoevróza (obr. 2).

Schéma autozomálně recesivní dědičnosti Leberovy amaurózy.

V roce 1995 Agnès Camuzat a kolegové zmapovali gen zodpovědný za rozvoj Leberovy amaurózy na krátkém raménku chromozomu 17 (17p13), který označili jako LCA1. Dosud bylo identifikováno nejméně 400 mutací ve 25 genech, které způsobují Leberovu vrozenou amaurózu. Mutace těchto genů se nachází u 70–80 % pacientů. Existuje 19 typů Leber amaurózy v závislosti na typu detekované mutace a jsou jim přiřazena sériová čísla od LCA1 do LCA19. Nejčastější (5-10 % případů Leberovy amaurózy), dobře prostudovaný z molekulárního hlediska a mající genetickou terapii, je druhý typ – LCA2, u tohoto typu je mutace v genu RPE65.

Hlavní příčinou (patogeneze, jak říkají vědci) Leberovy amaurózy je metabolická porucha ve speciálních světlocitlivých buňkách oka – tyčinkách a čípcích, které přeměňují světelný impuls na nervový signál vnímaný mozkem. Když dojde k mutacím, tyto světlocitlivé buňky odumírají a přestávají převádět signál, což vede k postupné ztrátě zraku. Patogenetický mechanismus je nejlépe studován s mutacemi v genu RPE65. U této mutace vidíme nedostatek nebo úplnou absenci enzymu, který udržuje zrakový cyklus redukcí trans-retinolových esterů na 11-cis-retinol. Bez enzymu k této přeměně nedochází a řetězec po sobě jdoucích chemických reakcí, které jsou nezbytné pro zrakové vnímání, je přerušen.

Leberův informační list o vrozené amauróze.

Moderní diagnostika a diagnostika Leberovy vrozené amaurózy je založena na standardních oftalmologických vyšetřovacích metodách a speciálních, jako je elektrofyziologické vyšetření, vyšetření zorného pole a optická koherentní tomografie. Je také nutné shromáždit podrobnou anamnézu, zjistit rodinnou anamnézu onemocnění a provést genetické vyšetření. Proč dělat genetické testy? Znalost přesné mutace by mohla dramaticky změnit léčbu, protože Leberova amauróza je jednou z mála nemocí, pro které byla vyvinuta genová terapie. Co je genová terapie? Jednoduše řečeno, je to korekce mutantního genu, který způsobil onemocnění a je jedinou léčbou, která ovlivňuje příčinu onemocnění. Před rozvojem genové terapie se veškerá léčba omezovala na podpůrné metody, které umožňovaly zrakově postiženým dětem přizpůsobit se okolnímu světu. Ale struktura a umístění oka z něj udělaly jeden z hlavních cílových orgánů pro vývoj genové terapie.

Proč jsou oči ideální pro genovou terapii? Důvodů je celá řada: 1) oči jsou snadno dostupným orgánem pro manipulaci, na rozdíl např. od jater nebo svalů; 2) relativně malý počet buněk, ve kterých je potřeba gen korigovat; 3) přítomnost hemato-retinální bariéry, která pomáhá omezovat šíření genové terapie mimo oko a snižuje pravděpodobnost imunitní reakce, která může nastat v důsledku léčby. V roce 2017 schválila jedna z nejvlivnějších agentur na světě, Food and Drug Administration (FDA), první lék na světě pro léčbu dědičných onemocnění sítnice – Luxturna. Je určen k léčbě lidí s mutací genu RPE65, o jejíž funkci jsme hovořili výše. Luxturna funguje tak, že dodává normální kopii genu RPE65 přímo do buněk sítnice pomocí injekce pod sítnici každého oka. K doručení normálního lidského genu RPE65 do buněk sítnice se používá speciální kurýr – přirozený adeno-asociovaný virus, nazývaný vektor (Adeno-associated dependoparvovirus, AAV). Dodaný gen začne produkovat enzym nezbytný pro vizuální cyklus. Lék je vyvíjen od roku 1995. První preklinické studie byly provedeny na psech, kteří trpěli časným a těžkým zrakovým postižením a měli mutaci v obou kopiích genu RPE65. Tyto studie ukázaly, že zavedený geneticky upravený konstrukt je netoxický, vede k výraznému zlepšení zraku a zastavuje odumírání buněk citlivých na světlo. Další klinické studie byly provedeny na lidech (obr. 3) (o tom, co jsou klinické studie a jejich fáze, si můžete přečíst zde)

Existuje asi 300 onemocnění sítnice způsobených mutací pouze jednoho genu a jednou z nich je Leberova amauróza, která vede ke slepotě. Vědci ze Sirius University of Science and Technology jsou připraveni zachránit zrak dětí, které se staly rukojmími této patologie. Vyvinuli nový modifikovaný vektor pro genovou terapii této vrozené poruchy.

Onemocnění sítnice způsobené genetickými mutacemi se mohou značně lišit jak v klinických projevech, tak v závažnosti. Navíc mají všechny podobný vývojový mechanismus spojený s poruchou přeměny vizuální informace na nervový signál vyslaný do mozku. K tomu dochází v důsledku špatné funkce fotoreceptorů a podpůrných buněk v sítnici oka.

Leberova amauróza je extrémně vzácná a závažná forma dědičné retinální dystrofie, která způsobuje, že člověk brzy ztratí zrak. Nejčastěji děti dědí patologii autozomálně recesivním způsobem. Vznik onemocnění mohou způsobit mutace 26 genů, které se tak či onak podílejí na vývoji a fungování buněk sítnice. Mezi ně patří: AIPL1 , jejichž změny v posloupnosti mohou vést k Leberově amauróze IV. Tento gen je životně důležitý pro fungování retinálních fotoreceptorových buněk, a když se v něm objeví určité mutace, dochází k nevratné degeneraci tyčinek a čípků.

Fotoreceptory sítnice – tyčinky a čípky Obrázek: © Alexander_P / Shutterstock / FOTODOM

Taková monogenní onemocnění jsou vhodná pro genovou terapii a v této oblasti výzkumu již dochází k pokroku. V roce 2017 byl vyvinut lék na léčbu Leberovy amaurózy typu II Luxturnský, která ovlivňuje gen RPE65 . Lék je založen na adeno-asociovaném virovém vektoru (AAV), který je považován za nejslibnější pro genovou terapii. Existují i ​​jiné typy Leberovy amaurózy, takže hledání metod, které mohou dětem vrátit zrak, je v současné době v plném proudu.

Léčba obou očí pomocí Luxturna v USA by stála přibližně 850 XNUMX dolarů.

Hlavním problémem v této věci je imunitní odpověď. Po vstupu virových částic a cizích nukleových kyselin do tkáně se aktivuje antivirová ochrana. Imunitní systém se snaží nezvaných hostů zbavit. To je důvod, proč je extrémně obtížné dosáhnout dlouhodobé exprese transgenu zavedeného s lékem – opravené verze genu, který způsobil patologii.

Ve snaze vyřešit tento problém vědci modifikují proteinovou kapsidu, která obsahuje transgen, nebo provádějí změny v expresní kazetě obsahující dodaný terapeutický gen. Druhý přístup zvolili vědci z univerzity Sirius. Vytvořili vylepšenou vektorovou sekvenci a ta se ukázala jako účinná.

Alexandr Karabelský Foto: Tisková služba Sirius

„Dnes je vývoj léků pro genovou terapii založených na AAV vektorech velmi slibnou oblastí výzkumu. V našich projektech věnujeme zvláštní pozornost tvorbě modifikovaných vektorů, které by poskytly požadovaný terapeutický efekt bez rizika závažných vedlejších účinků. Chtěl bych upozornit, že optimalizace expresních kazet je jen jednou z technologií používaných k modifikaci vektorů, která je primárně zaměřena na snížení dávky léku,“ řekl S(Zh) Vědecký ředitel Vědeckého centra pro translační medicínu ve směru “Gene Therapy” na Sirius University Alexander Karabelsky.

Výsledky experimentů ukázaly pokles imunitní odpovědi v reakci na terapii. Exprese protizánětlivého genu IL1RN byla významně zvýšena, zatímco exprese prozánětlivých genů IL6 a IL1RAPL byla snížena. Exprese samotného hAIPL1 transgenu zůstala stabilní.

Alexandr Egorov Foto: Tisková služba Sirius

„Výsledky studie ukazují, že adeno-asociovaný virový vektor, který jsme vyvinuli, má sníženou imunogenicitu. To je klíčová vlastnost pro použití vektorů pro genovou terapii, protože podávání genové terapie může vyvolat imunitní odpověď, která zhorší již tak vážný stav pacienta. Doufám, že náš vývoj bude brzy uplatněn, protože došlo k úpravám zákona upravujícího léčbu vzácných onemocnění,“ poznamenal. Vedoucí výzkumný pracovník Vědeckého centra pro translační medicínu v oboru genové terapie na Sirius University Alexander Egorov.

Výzkumníci Sirius si již vynález patentovali. Natalia Denisenko, vedoucí Centra pro duševní vlastnictví a transfer technologií na Sirius University, nám prozradila, jak zaregistrovat svůj původní nápad a co musíte udělat, abyste zabránili jeho odcizení.

Jak získat patent na vynález?