Μια σπάνια κληρονομική πάθηση της όρασης, που σχετίζεται με ελαττωματικά αντίγραφα του γονιδίου CaBP4, προκαλεί μειωμένη όραση από την παιδική ηλικία. Η πρωτεΐνη που παράγει το γονίδιο είναι κρίσιμη για τη χημική σηματοδότηση στον αμφιβληστροειδή.
Η ίδια πάθηση μπορεί να επηρεάσει και σκύλους. Και στην προσπάθεια θεραπείας τους, οι ερευνητές φαίνεται πως ανακάλυψαν μια προσέγγιση που μπορεί να αποδειχθεί καθοριστική.
Σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Molecular Therapy Advances, ερευνητές με επικεφαλής ομάδα από το Michigan State University στις ΗΠΑ αναφέρουν ότι θεραπεία γονιδιακής αγωγής με μία μόνο δόση όχι μόνο σταμάτησε την εξέλιξη της τύφλωσης, αλλά αποκατέστησε και κατεστραμμένες συνδέσεις σε φυσικό επίπεδο.
Το εύρημα ανοίγει το ενδεχόμενο θεραπειών που μπορούν να επιδιορθώνουν νευρικά κύτταρα στα θηλαστικά, κάτι που μέχρι σήμερα πολλοί θεωρούσαν αδύνατο.
«Καταφέραμε να δείξουμε τρεις ανεξάρτητες δομικές αλλαγές που υποστηρίζουν την πλαστικότητα στον ενήλικο αμφιβληστροειδή», λέει η κτηνίατρος οφθαλμίατρος Billie Beckwith-Cohen από το Michigan State University.
«Όχι μόνο προστέθηκαν νέα στοιχεία, αλλά διορθώθηκαν και προϋπάρχουσες ανωμαλίες».
Αφού εντόπισαν το γονίδιο CaBP4 ως υπεύθυνο για την απώλεια όρασης σε μια ομάδα σκύλων whippet, οι ερευνητές έκαναν ένεση στους αμφιβληστροειδείς των ζώων με έναν ακίνδυνο ιό που μετέφερε ένα λειτουργικό αντίγραφο του γονιδίου.
Η θεραπεία βελτίωσε σημαντικά την όραση των σκύλων, ιδιαίτερα σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, όπου η έλλειψη της πρωτεΐνης CaBP4 έχει τη μεγαλύτερη επίδραση.
Παράλληλα, οι περιοχές του αμφιβληστροειδή που θεραπεύτηκαν εμφάνισαν μικρότερη εκφύλιση, ενώ η εξωτερική πλεγματική στιβάδα, το OPL, που συγκρατεί κρίσιμες οπτικές συνδέσεις, αυξήθηκε σημαντικά. Το ίδιο συνέβη και με τις συνάψεις ribbon μέσα στα φωτοευαίσθητα κύτταρα του ματιού.
Η ανάπτυξη του OPL και των synaptic ribbons περιορίζεται όταν το γονίδιο CaBP4 δεν λειτουργεί σωστά, κάτι που οι ερευνητές παρομοιάζουν με λάθη σε ένα σχέδιο κατασκευής.
«Μπορεί κανείς ουσιαστικά να μιλήσει για τις μεταλλάξεις στο γονίδιο του αμφιβληστροειδή ως για ένα τυπογραφικό λάθος σε ένα σχέδιο, που κάνει τις οδηγίες ακατανόητες για το σύστημα, με αποτέλεσμα έναν ελαττωματικό σχεδιασμό και στη συνέχεια απώλεια όρασης», λέει η Beckwith-Cohen. «Η θεραπεία μας ουσιαστικά δίνει νέες οδηγίες για το λανθασμένα γραμμένο τμήμα, σαν ένας επιμελητής».
Η μελέτη είναι αποτέλεσμα δεκαετούς έρευνας πάνω σε αυτές τις οφθαλμικές παθήσεις και, παρότι μένει να φανεί αν η ίδια προσέγγιση θα λειτουργούσε και στους ανθρώπους, η ομάδα θεωρεί ότι τα ευρήματα μπορούν να μεταφερθούν.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η γονιδιακή θεραπεία δεν είναι μόνο ικανή να αποκαθιστά τη λειτουργία του αμφιβληστροειδή, αλλά μπορεί επίσης να δημιουργήσει μια σχεδόν φυσιολογική ανατομική διάταξη στο OPL του αμφιβληστροειδή», γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη εργασία τους.
«Αυτή η αποκατάσταση περιλαμβάνει την επέκταση μιας στιβάδας που δεν σχηματίστηκε φυσιολογικά κατά την ανάπτυξη του αμφιβληστροειδή, μαζί με την ωρίμανση συναπτικών χαρακτηριστικών όπως η επιμήκυνση των ribbon, υποστηρίζοντας το σταθερό “πρότυπο” του νευρωνικού δικτύου του αμφιβληστροειδή μέχρι την ενήλικη ζωή».
Παρότι η πάθηση του γονιδίου CaBP4 είναι σπάνια τόσο στους ανθρώπους όσο και στους σκύλους, οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε άλλες μεθόδους αποκατάστασης κατεστραμμένων νευρωνικών δικτύων και στη θεραπεία ευρύτερου φάσματος παθήσεων.
Ακόμη και μετά από σημαντικά περιορισμένη ανάπτυξη στο μάτι και τη συνακόλουθη βλάβη στις συνδέσεις των νευρικών κυττάρων, υπήρχαν ενδείξεις ότι τα νευρικά κύτταρα αναδιοργανώνονταν. Τα οφέλη διατηρήθηκαν επίσης, με περιόδους παρακολούθησης έως και τριών ετών σε αυτή τη μελέτη.
Πλέον γνωρίζουμε ότι μπορούν να δημιουργηθούν νέες νευρικές συνδέσεις στον αμφιβληστροειδή, και υπάρχουν ακόμη πολλά ερευνητικά πεδία που αξίζει να εξεταστούν, ανάμεσά τους ο ρόλος της σηματοδότησης ασβεστίου, την οποία διαχειρίζεται το CaBP4, στην επικοινωνία των κυττάρων στο μάτι.
Τα τελευταία χρόνια έχουν καταγραφεί και άλλες ενθαρρυντικές εξελίξεις σε θεραπείες για την αποκατάσταση της όρασης, όπως η ενεργοποίηση αδρανών κυττάρων στο μάτι και η προστασία των φωτοϋποδοχέων, και αυτή είναι μια ακόμη που προστίθεται στη λίστα.
«Τα ευρήματά μας δείχνουν αποκατάσταση της οπτικής λειτουργίας σε σκύλους με σοβαρή ηλεκτροφυσιολογική και συναπτική δυσλειτουργία», γράφουν οι ερευνητές.
«Καταδεικνύουμε ότι το OPL του αμφιβληστροειδή έχει βαθιά πλαστικότητα και ότι τα synaptic ribbons μπορούν να ωριμάσουν και να επιμηκυνθούν μετά από γονιδιακή θεραπεία ενίσχυσης, ακόμη και μέχρι την ενήλικη ζωή».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Molecular Therapy Advances.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
