Bilim adamları, yenilikçi gen terapisi yoluyla kör adamın kısmi görüşünü geri kazanıyor

Bilim adamları, genetik olarak değiştirilmiş virüsleri gözüne enjekte ederek kalıtsal göz hastalığı retinitis pigmentosa olan 58 yaşındaki bir erkeğin faydalı görüşünü geri kazandılar. On yıllardır kör olan adam, özel bir gözlük taktığında zımba kutusu, fincan veya defter gibi küçük şeyleri görebiliyordu.

Atılım şurada açıklanmıştır: Nature Medicine dergisinde yayınlanan bir araştırma makalesi Pazartesi gününde. Sinir hücrelerini ışıkla kontrol etmeyi amaçlayan, yeni ortaya çıkan bir biyolojik araştırma alanı olan optogenetiğe dayanmaktadır.

Melbourne Üniversitesi’nde göz hastalıkları için tedaviler geliştiren ve çalışmaya dahil olmayan bir kök hücre biyoloğu olan Raymond Wong, “Bunlar çok heyecan verici sonuçlar” diyor.

Potansiyel terapötik faydalar çok büyük olsa da, Wong, tekniğin şu ana kadar yalnızca bir hastada kullanıldığını belirtiyor. Onlar parçası Devam eden bir klinik araştırma Gen tedavisinin güvenliğini ve tolere edilebilirliğini test etmek. Devam eden testler ve iyileştirmeler, bu teknolojinin görme engelli hastaların günlük işlerini daha etkili bir şekilde yürütmelerine yardımcı olabilir.

Bunu nasıl yaptılar? Göz hücrelerini ışığa daha duyarlı hale getirmek için yeniden yapılandırarak.

Göz bilgisayarı

Retina tarafından gerçekleştirilen karmaşık kod çözme nedeniyle bu makaleyi mobil cihazınızda veya bilgisayar ekranınızda okuyorsunuz. Basel Üniversitesi’nde biyomedikal araştırmacısı ve yeni çalışmanın yazarı olan Bottund Ruska’ya göre retina “gözünüzün arkasındaki biyolojik bilgisayar” gibi.

Soğanlar gibi, bu bilgisayar da katmanlar içerir. Işık gözden girer ve bilgisayarın alt katmanında bulunan, çubuklar ve koniler olarak bilinen özel fotoreseptör hücrelerle etkileşime girer. Bu sinyaller, bu bilgisayarın en üst katmanında yer alan ve retina ganglion hücresi olarak bilinen başka bir özel hücreye aktarılır.

Ancak retinitis pigmentosa hastalığında substrat harmanlanır. Gen mutasyonları, çubukların ve konilerin yanlış çalışmasına veya ölmesine neden olur. Retinitis pigmentosa’ya yol açabilecek düzinelerce farklı mutasyon vardır. Hastalık dünya çapında 4,000 kişiden 1’ini etkilemektedir. Ulusal Sağlık Enstitüleri’ne göre. Çoğu durumda, bu, hastanın tünel görüş geliştirmesine neden olur ve sonunda çoğu hasta görüşünü kaybeder.

Bu, yeni çalışmanın merkezindeki 58 yaşındaki hasta için geçerliydi. Pittsburgh Üniversitesi’nde bir göz doktoru olan ve çalışmanın ilk yazarı olan Jose Alan Sahl, “Gözünün retinası önemli bir sinyal algılayamıyor” dedi.

Hastanın fotoreseptör hücreleri çalışmasa da retina gangliyon hücreleri çalışmaz. Genellikle bu hücreler sinyali çubuklardan ve konilerden alır ve beyne iletir. Araştırmacıların optogenetik tedavileriyle hedefledikleri bu hücrelerdir.

Monash Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisi olan Philip Lewis, “Optogenetik, ışığa duyarlı olmayan hücreleri alma ve onları ışığa duyarlı hale getiren genleri onlara katma bilimidir” diyor.

Ekip, geni kehribar veya kırmızı ışığa duyarlı gangliyon hücrelerine ileten, COVID-19 aşılarını uygulamak için kullanılana benzer bir viral vektör oluşturdu. Gen göze girdiğinde, normalde algler tarafından yapılan ve organizmanın güneş ışığını aramasına yardımcı olan, channelil rhodopsin olarak bilinen belirli bir ışığa duyarlı protein yapar.

Lewis, “Yeni ışığa duyarlı katman haline gelmek için retinanın üst katmanını yeniden tasarladılar” diyor.

Tek vizyon

Görmeyi yeniden sağlamak için hastanın, gelen ışığı tek renkli görüntülere dönüştüren ve bunları retinadaki yeniden yapılandırılmış hücrelerde gerçek zamanlı olarak görüntüleyen bir çift koruyucu gözlük takması gerekir. Rosca, “Süreçte herhangi bir gecikme yok” diyor.

Güvenlik gözlükleri anahtardır ve bir şekilde işlevsiz çubuklar ve koniler gibi davranırlar. Gözlük takmadan hasta tamamen kördür.

Enjeksiyondan sonra, adam birkaç ay boyunca görüşünde önemli değişiklikler fark etmedi. Daha sonra, Sahel’e göre, gözlük takarken bir yaya geçidinin beyaz çizgilerini görebildiğini “kendiliğinden” bildirdi.

Hasta birkaç laboratuvar testinden geçti. Takım başlatıldı İki VİDEOLAR Hastaya dizüstü bilgisayar gibi büyük nesneleri ve gözlüklü akrobatlar gibi daha küçük nesneleri bulmaya çalıştığını gösterin. Ayrıca beyin dalgalarını ölçen bir cihaz takarak beynin görsel sisteminin deneyimler sırasında etkinleştirildiğini de gösterdiler.

Lewis, görsel işlevdeki iyileşmenin tamamen yerel olduğunu ve hastanın, retina gen terapisinin nasıl uygulandığıyla ilgili olabilecek nesneleri bulmak için tarama yapması gerektiğini belirtiyor. Enjeksiyon bölgesi yakınında daha iyi emilim olabilir, bu nedenle bu gangliyon hücreleri diğer alanlardan çok daha iyi yanıt verir. Neyse ki, görmedeki iyileşme enjeksiyondan sonra 20 aya kadar yaklaşık iki yıl devam etti.

Roska, geçtiğimiz hafta düzenlediği basın toplantısında beklentileri daha da yumuşattı ve mevcut cihazın bir hastanın bir yüzü görmesine veya bir kitap okumasına izin vermeyeceğini, çünkü doğruluk yeterince yüksek olmadığını belirtti.

Wong, “Bu tedavi hastanın görüşünü normal bir seviyeye getirmese de, bazı temel görme seviyelerini geri yüklemek, görme engelli hastaların günlük işlerini yürütmelerine ve yaşam kalitelerini önemli ölçüde iyileştirmelerine yardımcı olabilir” diyor.

Baş yazar Sohail, metodolojiyi geliştiren GenSight Biologics’e olan finansal ilgisini açıkladığından, bilim adamları çatışan çıkarlarına dikkat çekti. Ruska, şirketin danışma kurulunda hizmet vermektedir.

Geleceğin vizyonu

Çalışma sadece bir hastayı içeriyor çünkü salgın araştırma ekibinin klinik araştırmaya kayıtlı diğer insanları eğitme ve test etme yeteneğini engelledi.

Al-Sahel, “Bize gördüklerini anlatıyorlar ve restore edilmiş vizyonlarını nasıl kullanacağımızı söylüyorlar” diyor. “Hastalar, denemelerde her zamankinden daha fazla ortak.”

Salgın azalmaya başladığında, araştırmacılar, denemeye kayıtlı diğer hastaları eğitmeye başlayabileceklerini ve gözlüklerin nasıl yardımcı olabileceğini değerlendirebileceklerini umuyorlar. Tahmini tamamlanma tarihi 2025’in sonlarıdır.

Retinitis pigmentosa’dan muzdarip olanlar için vizyonu iyileştirmenin yanı sıra, Optogenetik Halihazırda tıp biliminde devrim yaratıyor ve Lewis’e göre “tam potansiyeli hala araştırılıyor.”

Bilim adamları, nöronları on yıllardır elektriksel uyarımla etkinleştirmeye veya devre dışı bırakmaya ikna etmeye çalıştılar. Ancak elektriksel uyarı yeterince kontrol edilmiyor. Beyne çarpan bir şimşeği kontrol etmeye çalışmak gibi. Bir alanı uyarırlar, ancak belirli hücreleri uyarmazlar.

Optogenetiği kullanarak, araştırmacılar genetik olarak spesifik nöronları ışık uyarımına yanıt verecek şekilde tasarlayabilirler. Bu, hücre aktivitesi üzerinde daha kesin kontrol sağlar ve araştırmacıların beyni daha hassas bir şekilde incelemelerine olanak tanır. Doğruluk çok önemlidir. Parkinson hastalığının hayvan modellerinde bilim adamları, Bu tekniği kullanarak motor davranışları düzenleyebilir.. Nöronların spesifik aktivitesini ışıkla değiştirmek, hastalıkla savaşmak için bir tedavi stratejisi sağlayabilir.

Lewis, “Sağlık ve tedavinin geleceğinde ışığın büyük bir rol oynadığı açık” diyor.