Първо започваме да виждаме по-трудно на тъмно. След това постепенно губим и периферното си зрение. Така протича пигментният ретинит – наследствено заболяване, което с времето може да доведе до пълна слепота.

Сега обаче нов експериментален метод дава надежда на хората, загубили зрението си вследствие на заболяването. Благодарение на него някои пациенти успяват да възстановят част от зрителните си способности.

Лечението съчетава генна терапия със специални очила. В малко клинично изпитване с участието на 10 души, страдащи от тежка загуба на зрението и в двете очи, част от пациентите успяват по-лесно да забелязват предмети, да определят къде се намират и да ги достигат с ръка, докато носят устройството.

Резултатите са публикувани в престижното научно списание The New England Journal of Medicine. Сред авторите на изследването са офталмологът Жозе-Ален Саел от Университета на Питсбърг и специалистът по зрителна невронаука Ботонд Рошка от Института по молекулярна и клинична офталмология в Базел, Швейцария.

Защо пигментният ретинит води до загуба на зрението?

Пигментният ретинит не е едно-единствено заболяване, а група наследствени нарушения, при които генетични изменения увреждат фоторецепторите в ретината – клетките, благодарение на които окото възприема светлината.

Първите симптоми могат да се появят още в детството, но понякога заболяването се проявява и на по-късна възраст. При някои хора зрението се влошава сравнително бързо, докато при други процесът продължава с години. Пигментен ретинит може да се развие дори когато в семейството няма други известни случаи.

Една от основните трудности пред учените е, че заболяването може да бъде причинено от изменения в повече от 100 различни гена. Това прави изключително сложно създаването на лечение, насочено към всяка конкретна генетична причина.

Въпреки това през последните години генната терапия бележи значителен напредък. Например изследователи успяха да подобрят зрението на деца с тежко наследствено заболяване на ретината, причинено от изменения в гена AIPL1.

Новото лечение използва различен подход, известен като оптогенетична терапия. Вместо да възстановява вече загиналите фоторецептори, то позволява на оцелелите нервни клетки в ретината да реагират на светлина по начин, по който преди не са могли.

Как генната терапия и специалните очила връщат част от зрението?

Всеки от участниците получил по една инжекция в окото, с което виждал по-слабо.

Учените използвали модифициран вирус, който пренася генетичните инструкции за производството на светлочувствителен протеин, наречен ChrimsonR. Те били доставени до ганглийните клетки на ретината – нервните клетки, които изпращат зрителната информация към мозъка.

„Чрез генната терапия въвеждаме светлинен сензор в ретината на незрящия пациент, така че тя отново да може да реагира на светлина. А очилата я стимулират със светлина с точно определена дължина на вълната, към която този сензор е чувствителен“, обясняват Саел и Рошка.

Самите очила са оборудвани с камера, която улавя промените в яркостта на заобикалящата среда. Процесор преобразува тази информация в светлинни модели с кехлибарен цвят. След това миниатюрен проектор насочва светлината към ретината и активира нововъведения протеин.

„Очилата се приспособяват и към околната осветеност. Те променят подавания сигнал така, че ретината да получава възможно най-подходящата светлинна стимулация“, допълват изследователите.

Преди тестовете участниците преминали обучение, за да свикнат с устройството. По време на изпитванията окото, което не било подложено на генната терапия, оставало покрито.

Търсенето на нови начини за възстановяване на зрението не се ограничава само до този метод. Неотдавна учени установиха, че увредената ретина може да има способността да възстановява част от нервните си връзки дори в зряла възраст. Макар изследването да е проведено при животни, резултатите му подсказват, че зрителната система може да е по-пластична, отколкото се смяташе досега.

Колко голямо е подобрението при пациентите?

Основната задача на клиничното изпитване била да установи доколко безопасна е новата терапия. Учените обаче проверили и дали тя подобрява чувствителността към светлина и способността за откриване на предмети.

За целта измерили колко слаба светлина могат да доловят участниците със специалните очила преди и след лечението.

Резултатите се оказали обнадеждаващи. При седем от десетимата пациенти чувствителността към светлина се повишила между 2 и 62 пъти.

При шестима подобрението било приблизително четирикратно или още по-голямо – резултат, който учените определили като клинично значим.

Има обаче една важна подробност: този праг бил избран въз основа на предишни научни изследвания, а не бил предварително заложен в протокола на настоящото изпитване.

Осем от участниците преминали и през практически тестове, които трябвало да покажат доколко успяват да възприемат предметите около себе си. Задачите били изпълнявани както със специалните очила, така и без тях.

Пациентите трябвало да открият тетрадка или малка кутийка с телчета за телбод, да определят къде се намират и да ги докоснат. Друга задача била да разпознаят накъде е ориентиран продълговат предмет.

Четирима участници постигнали трайно по-добри резултати при откриването на тетрадката, когато използвали очилата. Подобрението се наблюдавало многократно в рамките на тестове, провеждани в продължение на около година до година и половина.

При останалите пациенти резултатите варирали и не показали устойчив напредък във всички изпитвания.

Учените уточняват и още едно ограничение: преди началото на проучването не били определени конкретни критерии, по които да се преценява кои пациенти са се повлияли успешно от лечението.

Защо някои пациенти се повлияват по-добре от други?

Не всички участници реагирали по еднакъв начин на терапията. Според изследователите причините за това може да са няколко.

„Разликите в подобрението на светлочувствителността може да се дължат на това доколко успешно вирусният вектор достига до клетките на ретината, колко от тези клетки са оцелели или на други фактори, сред които и обучението за работа с очилата“, обясняват Саел и Рошка.

Пациентите, които участвали в повече тренировъчни сесии, обикновено се справяли по-добре със задачите. Данните обаче не били достатъчно убедителни, за да се потвърди със сигурност връзката между продължителността на обучението и постигнатите резултати. Статистическите оценки не изключвали и възможността такава зависимост изобщо да няма.

Учените изследвали и мозъчната активност на петима подбрани пациенти. Записите дали допълнителни основания да се смята, че зрителните сигнали действително достигат до мозъка.

Четирима от тези петима участници вече били показали подобрение и при практическите тестове.

И тук обаче имало известна статистическа несигурност. При някои оценки доверителният интервал включвал нулата, което не позволява да се направи категоричен извод за наличието на ефект.

Предаването на информация от окото към мозъка е ключово за всяка технология, която се опитва да възстанови зрението. Един от алтернативните подходи е използването на изкуствени устройства, които да заместят увредените светлочувствителни клетки. Така например ретинална протеза от наножици вече е успяла частично да възстанови зрителните реакции при незрящи мишки, като преобразува светлината в електрически сигнали, които достигат до мозъка.

Безопасно ли е експерименталното лечение?

„Резултатите по отношение на безопасността са много добри и тя не представлява пречка за прилагането на метода“, посочват Саел и Рошка.

Учените все пак подчертават, че изводите им се основават на наблюдения върху едва десет пациенти. Затова са необходими по-мащабни проучвания, преди да може да се говори със сигурност за безопасността на лечението.

В хода на изпитването били регистрирани 34 нежелани събития, засягащи очите, при деветима от участниците. Повечето били леки или със средна тежест.

При седем пациенти се появило вътреочно възпаление. След проведеното лечение то отшумяло, без да остави трайни последици.

Имало и един сериозен инцидент. Непосредствено след инжекцията при един от участниците настъпило временно запушване на централната артерия на ретината. След прилагането на медикамент кръвообращението било възстановено само за няколко минути.

Изследователите отчели и 70 нежелани събития, засягащи организма като цяло, шест от които били тежки.

След преглед на данните главният изследовател, под надзора на независима комисия за наблюдение на безопасността, преценил, че нито едно от тези системни нежелани събития не е свързано с генната терапия или с поставянето на инжекцията.

Три леки системни нежелани събития били свързани с използването на очилата.

Ще могат ли един ден незрящите пациенти отново да четат и да разпознават лица?

Четирима от участниците били проследявани в продължение на пет години след лечението. Няколко други останали под наблюдение между две и четири години и половина, а двама напуснали проучването по-рано.

Новите резултати надграждат изследване от 2021 г., проведено с един пациент. Неговите резултати също са включени в настоящия анализ.

Проучването е финансирано от биотехнологичната компания GenSight Biologics, която е участвала в планирането му и е отговаряла за управлението на събраните данни.

Важно е да се има предвид, че изпитването не е било рандомизирано и не е включвало контролна група. Това ограничава възможността да се направят категорични заключения за ефективността на терапията. Необходими са допълнителни изследвания, които да установят както дългосрочните ѝ ползи, така и потенциалните рискове.

Разработването на нови методи за лечение на слепотата продължава и в други направления. Учените например изследват възможността РНК терапия да замени многократните очни инжекции при някои заболявания на ретината. Подобни подходи показват колко разнообразни стават средствата, с които медицината се опитва да съхрани или възстанови зрението.

Въпреки обещаващите резултати новата оптогенетична терапия засега е далеч от пълното възстановяване на зрението. Пациентите могат да долавят светлина и в някои случаи да различават предмети, но все още не могат да изпълняват много от обичайните зрителни задачи.

„Това, което все още не сме постигнали, е пациентите да могат да разпознават лица и да четат. Би било много полезно и ако успеем да повишим чувствителността на оптогенетичния сензор“, казват Саел и Рошка.

„Работим именно върху преодоляването на тези ограничения.“

Изследването е публикувано в научното списание The New England Journal of Medicine.