Yeni göz damlaları hayvanlarda görme kaybını yavaşlatıyor

Özet: Araştırmacılar, insanlarda ilerleyici görme kaybına yol açan ve retinitis pigmentosa olarak bilinen bir grup kalıtsal hastalığın hayvan modellerinde görmeyi uzatan göz damlaları geliştirdiler.

Tedavi, retinitis pigmentosa da dahil olmak üzere insan dejeneratif göz hastalıklarının ilerlemesini yavaşlatma potansiyeli gösteriyor

Ayrıntılı Açıklama

Ulusal Sağlık Enstitüleri'ndeki (NIH) araştırmacılar, retinitis pigmentosa olarak bilinen ve insanlarda ilerleyici görme kaybına yol açan bir grup kalıtsal hastalığın hayvan modellerinde görmeyi uzatan göz damlaları geliştirdi. Göz damlaları, vücut tarafından yapılan ve gözde bulunan, pigment epitelinden türetilmiş faktör (PEDF) olarak bilinen bir proteinden türetilen küçük bir parça içeriyor. PEDF, gözün retinasındaki hücrelerin korunmasına yardımcı olur. Çalışmayla ilgili bir rapor Communications Medicine dergisinde yayımlandı.

NIH Ulusal Göz Enstitüsü Protein Yapısı ve İşlevi Bölümü şefi ve çalışmanın kıdemli yazarı Patricia Becerra, "Bu çalışma, bir tedavi olmasa da, PEDF bazlı göz damlalarının, çeşitli retinitis pigmentosa türleri ve kuru yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD) dahil olmak üzere hayvanlarda çeşitli dejeneratif retina hastalıklarının ilerlemesini yavaşlatabileceğini gösteriyor" dedi. "Bu sonuçlar göz önüne alındığında, bu göz damlalarının insanlarda denemelerine başlamaktan heyecan duyuyoruz."


Tüm dejeneratif retina hastalıklarının ortak noktası hücresel strestir. Stresin kaynağı değişebilirken - düzinelerce mutasyon ve gen varyantı retinitis pigmentosa, AMD ve diğer bozukluklarla ilişkilendirilmiştir - yüksek seviyelerde hücresel stres retina hücrelerinin kademeli olarak işlevini kaybetmesine ve ölmesine neden olur. Fotoreseptör hücrelerinin ilerleyen kaybı görme kaybına ve sonunda körlüğe yol açar.


Becerra'nın laboratuvarında daha önce yapılan bir araştırma, bir fare modelinde doğal protein PEDF'nin retina hücrelerinin hücresel stresin etkilerinden kurtulmasına yardımcı olabileceğini ortaya koymuştu. Ancak PEDF proteininin tamamı, retinaya ulaşmak için dış göz dokularından geçemeyecek kadar büyüktür ve tam proteinin retina dokusunda birden fazla işlevi vardır, bu da onu bir tedavi olarak kullanışsız hale getirir. Becerra, molekülün retina hücrelerini koruma yeteneğini optimize etmek ve molekülün gözün arkasına ulaşmasına yardımcı olmak için, PEDF'nin hücre canlılığını destekleyen bir bölgesinden türetilen bir dizi kısa peptit geliştirdi. Bu küçük peptitler, retina yüzeyindeki PEDF reseptör proteinlerine bağlanmak için göz dokuları boyunca hareket edebilir.


İlk yazar Alexandra Bernardo-Colón liderliğindeki bu yeni çalışmada Becerra'nın ekibi, her biri kısa bir peptit içeren iki göz damlası formülasyonu oluşturdu. "17-mer" adı verilen ilk peptit adayı, PEDF'in aktif bölgesinde bulunan 17 amino asit içeriyor. İkinci bir peptit olan H105A da benzer ancak PEDF reseptörüne daha güçlü bağlanıyor. Farelere göz yüzeyine damla olarak uygulanan peptitler, 60 dakika içinde retinada yüksek konsantrasyonda bulundu ve sonraki 24 ila 48 saat içinde yavaşça azaldı. Hiçbir peptit toksisiteye veya başka yan etkilere neden olmadı.


Retinitis pigmentosa benzeri hastalığı olan genç farelere günde bir kez uygulandığında, H105A fotoreseptör dejenerasyonunu ve görme kaybını yavaşlattı. Araştırmacılar damlaları test etmek için, doğumdan kısa bir süre sonra fotoreseptörlerini kaybeden özel olarak yetiştirilmiş fareleri kullandılar. Hücre kaybı başladığında, fotoreseptörlerin çoğu bir hafta içinde ölür. Bu bir haftalık süre boyunca peptit göz damlası verildiğinde, fareler fotoreseptörlerin %75'ine kadarını korudu ve ışığa karşı güçlü retinal tepkiler vermeye devam etti; plasebo verilen farelerde ise haftanın sonunda çok az fotoreseptör kaldı ve çok az işlevsel görme yetisi oluştu.


Bernardo-Colón, "İlk kez, bu kısa peptitleri içeren göz damlalarının göze geçebildiğini ve retina üzerinde terapötik bir etkiye sahip olduğunu gösteriyoruz" dedi ve ekledi: "H105A peptidi verilen hayvanların retinaları dramatik bir şekilde daha sağlıklı görünüyor ve hiçbir olumsuz yan etkisi yok."


Genellikle çocukluk çağında başlayan ve uzun yıllar boyunca ilerleyen retinitis pigmentosa'nın birçok türü için çeşitli gene özgü tedaviler geliştirilmektedir. PEDF türevi bu peptit göz damlaları, bu gen tedavilerinin klinik olarak kullanılabilir hale gelmesini beklerken hücrelerin korunmasında çok önemli bir rol oynayabilir.


Göz damlası tedavisiyle korunan fotoreseptörlerin gen terapisinin işe yaraması için yeterince sağlıklı olup olmadığını test etmek için, işbirlikçiler Valeria Marigo, Ph.D. ve Andrea Bighinati, Ph.D., Modena Üniversitesi, İtalya, bir hafta süren göz damlası rejiminin sonunda farelere gen terapisi uyguladı. Gen terapisi, görmeyi en az altı ay daha başarılı bir şekilde korudu.


Araştırmacılar, göz damlalarının insanlarda işe yarayıp yaramayacağını görmek için - aslında doğrudan insanlarda test etmeden - peptidleri retina dejenerasyonunun insan retina dokusu modelinde test etmek için Colorado Anschutz Üniversitesi, Aurora'dan Natalia Vergara ile birlikte çalıştı. İnsan hücrelerinden bir tabakta yetiştirilen retina benzeri dokular, yüksek düzeyde hücresel strese neden olan kimyasallara maruz bırakıldı. Peptidler olmadan doku modelindeki hücreler hızla ölürken, peptidlerle retina dokuları canlı kalmıştır. Bu insan dokusu verileri, göz damlalarının insan denemelerini destekleyen önemli bir ilk adım sağlamaktadır.


Araştırma NEI Intramural Araştırma Programı tarafından finanse edilmiştir. Ek finansman Körlüğü Önleme Derneği, Fondazione Telethon, HEAL-ITALIA Vakfı, CellSight Geliştirme Fonu ve Körlüğü Önleme Araştırması tarafından sağlanmıştır.

Kaynak: NIH/National Eye Institute