Nacionalinių sveikatos institutų (NIH) tyrėjai išsivystė akių lašai, kurie išplečia vaizdą paveldimų ligų grupėje gyvūnų modeliuose, leidžiančiuose laipsniškai prarasti regėjimą žmonėms, žinomams kaip retinitui pigmentosa.
Akių lašuose yra nedidelis fragmentas, gautas iš kūno pagaminto baltymo ir aptinkamas akyje, žinomas kaip iš pigmento epitelio išvestas faktorius (PEDF). PEDF padeda išsaugoti ląsteles akies tinklainėje. Tyrimo ataskaita skelbiama Ryšių medicina.
„Nors tai nebuvo gydymas, šis tyrimas rodo, kad PEDF pagrindu pagrįsti akių lašai gali sulėtinti įvairių degeneracinių tinklainės ligų progresą gyvūnams, įskaitant įvairių rūšių retinitą pigmentosa ir sauso amžiaus, susijusios su geltonosios dėmės degeneracija (AMD),-sakė Nacionalinio akių instituto ir Nacionalinio akių instituto ir Nacionalinio akių instituto bei vyresniojo instituto ir vyresniojo tyrimo instituto.
„Atsižvelgiant į šiuos rezultatus, mes džiaugiamės galėdami pradėti bandymus apie šiuos akių lašus žmonėms.”
Visos degeneracinės tinklainės ligos turi bendrą ląstelių stresą. Nors streso šaltinis gali skirtis – mutacijų ir genų variantų duobės buvo susietos su pigmentosa, AMD ir kitų sutrikimų retinitu – dideliu ląstelių streso lygiu tinklainės ląstelės palaipsniui praranda funkciją ir miršta. Progresuojantis fotoreceptorių ląstelių praradimas lemia regėjimo praradimą ir galiausiai aklumą.
Ankstesni „Becerra“ laboratorijos tyrimai atskleidė, kad pelės modelyje natūralus baltymo PEDF gali padėti tinklainės ląstelės išvengti ląstelių streso poveikio. Tačiau pilnas PEDF baltymas yra per didelis, kad galėtų praeiti per išorinius akių audinius, kad pasiektų tinklainę, o visas baltymas turi daugybę funkcijų tinklainės audinyje, todėl jis yra nepraktiškas kaip gydymas.
Norėdami optimizuoti molekulės gebėjimą išsaugoti tinklainės ląsteles ir padėti molekulei pasiekti akies užpakalį, „Becerra“ sukūrė trumpų peptidų, gautų iš PEDF regiono, palaikančio ląstelių gyvybingumą, seriją. Šie maži peptidai gali judėti per akių audinius, kad jungtųsi su PEDF receptorių baltymais ant tinklainės paviršiaus.
Šiame naujame tyrime, kuriam vadovavo pirmasis autorius Alexandra Bernardo-Colón, „Becerra“ komanda sukūrė dvi akių lašų kompozicijas, kurių kiekvienoje yra trumpas peptidas. Pirmajame kandidate į peptidą, vadinamą „17-Mer“, yra 17 aminorūgščių, rastų aktyviojoje PEDF regione.
Antrasis peptidas, H105A, yra panašus, tačiau stipriau jungiasi su PEDF receptoriumi. Pelėms naudojami peptidai, nes lašai ant akies paviršiaus buvo rasti didelėje tinklainės koncentracijoje per 60 minučių, lėtai mažėjant per ateinančias 24–48 valandas. Nei vienas peptidas nesukėlė toksiškumo ar kitokio šalutinio poveikio.
Kai vieną kartą per parą skiriama jaunoms pelėms, sergančioms „Pigmentosa“ liga retinitu, H105A sulėtino fotoreceptorių degeneraciją ir regėjimo praradimą. Norėdami patikrinti lašus, tyrėjai naudojo specialiai veisiamas peles, kurios praranda fotoreceptorius netrukus po gimimo. Kai tik prasideda ląstelės praradimas, dauguma fotoreceptorių miršta per savaitę.
Per tą vienos savaitės laikotarpį peptidų akių petys, pelės išlaikė iki 75% fotoreceptorių ir toliau turėjo stiprią tinklainės reakciją į šviesą, o savaitės pabaigoje jiems buvo suteikta nedaug likusių fotoreceptorių ir mažai funkcinio regėjimo.
„Pirmą kartą parodome, kad akių lašai, kuriuose yra šie trumpi peptidai, gali patekti į akį ir turėti terapinį poveikį tinklainei“,-sakė Bernardo-Colón. „Gyvūnai, kuriems suteiktas H105A peptidas, turi dramatiškai sveikiau atrodančių tinklaines, be neigiamo šalutinio poveikio.”
Daugelio rūšių retinitui pigmentosa, kurie paprastai prasideda vaikystėje ir progresuoja per daugelį metų, yra kuriami įvairūs genams būdingi gydymo būdai. Šie iš PEDF gautų peptidų akių lašai gali atlikti lemiamą vaidmenį išsaugojant ląsteles, laukiant, kol šie genų terapija taps kliniškai prieinami.
Norint patikrinti, ar fotoreceptoriai, išsaugoti gydant akių lašus, yra pakankamai sveiki, kad galėtų veikti genų terapija, bendradarbiai Valeria Marigo, Ph.D. ir Andrea Bighinati, Ph.D., Modenos universitetas, Italija, pelės gydė genų terapija savaitės trukmės akių lašų režimo pabaigoje. Genų terapija sėkmingai išsaugojo regėjimą dar bent jau šešis mėnesius.
Norėdami pamatyti, ar akių lašai gali veikti žmonėms – iš tikrųjų tiesiogiai bandant žmonėms – tyrėjai dirbo su Natalija Vergara, Ph.D., Kolorado Anschutzo universiteto, Aurora, norėdami išbandyti peptidus žmogaus tinklainės audinio modelio tinklainės tinklelyje modelyje.
Auginami inde iš žmogaus ląstelių, į tinklainę panašūs audiniai buvo veikiami chemikalų, kurie sukėlė didelį ląstelių streso kiekį. Be peptidų audinio modelio ląstelės greitai mirė, tačiau su peptidais tinklainės audiniai išliko gyvybingi.
Šie žmogaus audinių duomenys pateikia pagrindinį pirmąjį žingsnį, palaikantį akių lašų bandymus su žmonėmis.