Genske očesne bolezni so povezane z mutacijami več kot dvesto genov in prizadenejo petsto ljudi na milijon prebivalcev, v Sloveniji torej okoli tisoč. O aktualnih raziskavah, dosežkih in možnostih zdravljenja smo se pogovarjali s profesorjem Markom Hawlino. Dolgoletni predstojnik katedre za oftalmologijo na ljubljanski medicinski fakulteti in vodja oddelka za funkcionalno diagnostiko na očesni kliniki UKC v Ljubljani je na nedavnem evropskem kongresu oftalmologov v Nici prejel prestižno nagrado Marka Tsoja, zlato jabolko za izjemne dosežke in inovativnost pri razvijanju izobraževanja v oftalmologiji.

»Genske očesne bolezni delimo v dve večji skupini: prve prizadenejo celice v mrežnici, ki so odgovorne za njeno delovanje, druge pa delovanje vidnega živca. V prvi skupini so bolezni, ki lahko okvarijo le čepnice, čutnice za centralni vid, za ostrino vida in barvni vid, ali pa paličnice, čutnice za periferni in nočni vid. Na srečo je najmanj tistih, ki imajo prizadeti obe vrsti celic z najhujšimi oblikami teh bolezni. Genske okvare lahko povzročijo samo očesne bolezni, pri sindromskih oblikah pa tudi različne druge okvare in težave,« pojasnjuje sogovornik.
 

Slika mrežnice po plasteh

»S sodobno tehnologijo lahko danes zelo natančno pregledujemo očesne strukture in motnje v delovanju oči oziroma vida. To nam omogoča optična koherenčna tomografija, poseben način laserskega slikanja očesa, ki nam prikaže sliko mrežnice po plasteh. Na voljo imamo tudi metodo, ki temelji na principu avtofluorescence pigmentnega epitelija mrežnice in pokaže zelo zgodnje spremembe v tem delu zrkla. Že nekaj časa pa razvijamo posebne elektrofiziološke metode, ki pokažejo objektivno informacijo o delovanju različnih podvrst celic v mrežnici.«



Dr. Hawlina je med pripravljanjem doktorata v Londonu razvil in patentiral lastno elektrodo, ki jo uporabljajo tudi v svetu. »Elektrofiziološke metode temeljijo na tem, da svetloba v mrežnici vzbudi električno aktivnost, ki se potem registrira z elektrodami na površini očesa. S tem lahko zelo zgodaj, že pri dojenčkih, ki kažejo znake slabšega prepoznavanja obrazov ali sledenja predmetom, ugotovimo, ali je z mrežico vse v redu. Te metode pri otrocih sta na očesni kliniki razvili predvsem Jelka Brecelj in Branka Stirn Kranjc, zdaj pa to nadaljujeta Manca Tekavčič in Maja Šuštar.«
 

Številne mutacije

Med prirojenimi boleznimi, ki najprej prizadenejo nočni ali periferni vid, je po Hawlinovi razlagi najbolj pogosta pigmentna retinopatija, bolezen, povezana z več kot sto genskimi mutacijami, najpogosteje pa z okvaro v genu za rodopsin, ki je sestavni del strukture paličnic. Bolezen se najprej pokaže z izgubo paličnic in progresivnim oženjem vidnega polja, pozneje so prizadete tudi čepnice. Pojavi se pri enem od 4000 prebivalcev. Najpogostejša bolezen, ki prizadene centralni vid in se razvije pri enem od 10.000 prebivalcev, pa je Stargardtova bolezen. Nastane zaradi okvare gena ABCA4 in se največkrat začne kot obojestranska izguba centralnega vida v šolski dobi.



Za obe navedeni in še nekatere genske bolezni v svetu že poteka cela vrsta predkliničnih raziskav na živalskih modelih, pa tudi zgodnje faze kliničnih raziskav z genskim zdravljenjem in presaditvijo celic pigmentnega epitelija ter vzgojo matičnih celic v kulturah.
 

Pomoč virusnih nosilcev

Za gensko zdravljenje uporabljamo različne virusne nosilce, ki so sposobni preiti celično membrano in lahko okvarjen genski zapis zamenjajo z zdravim. Pri omenjeni metodi se delček DNK v genom prejemnika vgradi naključno, pri postopku CRISPR pa se na vnaprej natančno določenem mestu v genomu oziroma verigi DNK lahko izvede izrez napačne sekvence ali vgraditev pravilne. Zato po besedah sogovornika metoda CRISPR obeta precej boljše rezultate, vendar tehnologijo še razvijajo.

»Nedavno je bilo registrirano prvo zdravilo, luxturna, za gensko zdravljenje odraslih in otrok z izgubo vida zaradi posebne oblike pigmentne retinopatije, posledice mutacije v genu RPE65, ki pretvarja neaktivno obliko vidnega pigmenta v aktivno, in sicer za Leberjevo kongenitalno amavrozo, ki prizadene dojenčke, in obliko pigmetne retinopatije, ki navadno prizadene mladostnike. Bolezen nastane zaradi pomanjkanja proteina, ki je potreben za pretvorbo vidnega pigmenta v aktivno obliko.



V svetu so mutacijo RPE65 odkrili pri dveh do treh bolnikih na sto tisoč ljudi, v Sloveniji je še nismo. Učinkovina v zdravilu luxturna, voretigen neparvovec, je neaktiven virus, ki vsebuje delujočo kopijo gena RPE65. Po injiciranju pod mrežnico virus omogoči prenos tega gena v celice pigmentnega epitela mrežnice, tako da ta ponovno lahko izdeluje proteine, potrebne za vidno zaznavanje. Metoda ima opazne rezultate: poveča se predvsem občutljivost mrežnice za svetlobo, opogumljajoče je, da ima enkratno zdravljenje učinek še po štirih letih.«

Leberjevo kongenitalno amavrozo (LCA 10) prav tako povzroča mutacija drugega gena, CEP290, ki je tudi pri nas pogostejša. Ta oblika se na splošno pojavlja pri 20 do 30 odstotkih primerov bolezni. Pred kratkim so v Bostonu oznanili začetek klinične študije, v kateri bodo za gensko zdravljenje te mutacije prvič uporabili znotrajcelično tehnologijo CRISPR.

Genskega zdravljenja pri nas sicer še ne izvajajo, so pa že več let povezani z vodilnimi centri v Londonu in Parizu, kjer sta se med drugim izpopolnjevali mladi doktorantki Eva Lenassi in Ana Fakin, z njimi imajo odmevne skupne objave. S sistematično analizo genotipov in fenotipov bolezni tudi pri nas identificirajo bolnike, ki bi jih lahko vključili v katero od kliničnih študij, in nekoč bi lahko sami razvili regionalni center za najsodobnejše oblike zdravljenja prirojenih očesnih bolezni.

Opisano zdravljenje pa pomaga le v primerih, ko še niso propadle prav vse celice v prizadetem delu očesa. Vsaj nekaj jih mora biti primernih za to, da lahko vanje vgradijo pravilen genski zapis, ki omogoča izdelovanje normalnih proteinov, okrepitev in celično delovanje. Z gensko terapijo lahko torej pri celicah, ki jim zaradi genske okvare grozi postopno propadanje, zadržimo ta proces oziroma jih »oživimo«, ni pa mogoče nadomestiti celic, ki jih ni več.
 

Celično zdravljenje

Podobno obetavno se zdi celično zdravljenje pri različnih okvarah vida. Trenutno potekajo raziskave na živalskih modelih z induciranimi pluripotentnimi matičnimi celicami, pridobljenimi iz kožnih fibroblastov in drugih tkiv. Tako pridobljene celice je mogoče reprogramirati v celice mrežnice, jih »popraviti« z vnosom funkcionalnih genov na izbrana mesta v prizadeti mrežnici, nato pa jih vgraditi v predele, kjer naj bi nadomestile okvarjene oziroma manjkajoče in vrnile izgubljeni vid.



»Ta metodologija se zelo hitro razvija in na živalskih modelih se dobro obnese, v humani medicini pa ima še kar nekaj omejitev. Predvsem še ne vemo, ali se te celice vgradijo na pravo mesto in delujejo enako kot tiste, ki so propadle. Ne vemo, ali bodo funkcionalne povezave delovale, kot bi pričakovali, in nimamo dolgoročnih rezultatov, ki so potrebni za določitev tveganj oziroma varnosti metode zdravljenja.«

V Veliki Britaniji je v ta namen dovoljena tudi uporaba človeških embrionalnih matičnih celic, ki se lahko razvijejo v celice mrežnice. Rezultate teh raziskav je skupina iz Londona predstavila na zadnjem ameriškem kongresu za raziskovalno oftalmologijo ARVO. Poročali so, da se je pri bolnikih s prizadetim vidom zaradi starostne degeneracije rumene pege po presaditvi embrionalnih matičnih celic pigmentnega epitelija vid dejansko izboljšal.
 

Nove metode pri zdravljenju roženice

V okulistiki je zelo pomembno tudi zdravljenje roženice, prozornega dela očesa, ki je, kot slikovito opisuje sogovornik, »okno v očesu«. To je zlasti po boleznih ali poškodbah velikokrat zamotnjeno. Ključno vprašanje torej je, kako »motno okno« očistiti, da bi spet postalo prozorno.



»Tu se kaže možnost aplikacije drugih matičnih celic, in sicer tistih, ki so že v človeškem telesu razporejene v posebnih nišah med belim in prozornim delom očesa, imenovanim limbus. V tem delu so stalno prisotne matične celice, ki oblikujejo nekakšno celično linijo in se postopoma premikajo z obrobja proti centralnemu delu očesa ter obnavljajo prozorno tkivo. Če se limbus uniči, na primer pri poškodbah, najpogostejše so zaradi apna in drugih bazičnih snovi, roženica postane motna. Samo zamenjava roženice – kar je sicer že rutinski poseg – v takšnih primerih ni uspešna, če je okvarjena niša z matičnimi celicami. Zato je treba najprej presaditi delček limbusa iz zdravega v bolno oko. Šele ko presajene matične celice obnovijo epitelno površino očesa, se lahko uspešno presadi še roženica.

Te operacije pri nas opravlja specialistka oftalmologije, kirurginja Petra Schollmayer in rezultati, ki so jih predstavili na kongresu ARVO, so zelo dobri. Težava nastane, če sta uničeni obe roženici. Tako v sodelovanju z očesno kliniko v Antwerpnu in našim zavodom za transfuzijsko medicino nadaljujemo raziskave, kako bi v kulturah vzgajali matične celice iz roženic dajalcev in jih presadili na prizadeto roženico prejemnika na amnijski membrani, ki jo sicer že tako uporabljamo pri nekaterih drugih metodah zdravljenja.«