Введение
Постепенная дегенерация сетчатки, приводящая к прогрессирующей потере зрения.
Генетика
Пигментный ретинит (ПР) является одной из наиболее распространенных форм наследственной дегенерации сетчатки. Существует множество генов, кодирующих белки, необходимые для зрительного пути, и мутации в них могут вызывать фенотип пигментного ретинита. Были установлены различные типы наследования ПР, включая аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, Х-сцепленный и материнский (митохондриальный), которые зависят от специфических мутаций генов ПР, присутствующих в родительском поколении. (Следует отметить, что аутосомно-доминантный ПР типа 11 (PRPF31) может наследоваться только как генотип из-за неполной пенетрантности, то есть кодируется в ДНК, но не всегда проявляется в виде фенотипа.) В 1989 году была идентифицирована мутация гена родопсина, пигмента, играющего важную роль в каскаде зрительной трансдукции, обеспечивающей зрение в условиях низкой освещенности. Ген родопсина кодирует основной белок наружных сегментов фоторецепторов. Мутации в этом гене чаще всего проявляются в виде миссенс-мутаций или неправильного сворачивания белка родопсина и, как правило, наследуются по аутосомно-доминантному типу. С момента открытия гена родопсина было выявлено более 100 мутаций RHO, которые составляют 15% всех типов дегенерации сетчатки и приблизительно 25% аутосомно-доминантных форм ПР. На сегодняшний день в гене опсина, связанном с ПР, зарегистрировано более 100 мутаций, начиная с мутации Pro23His в интрадискальном домене белка, впервые описанной в 1990 году. Эти мутации обнаружены по всему гену опсина и распределены по трем доменам белка (интрадискальному, трансмембранному и цитоплазматическому). Одной из основных биохимических причин ПР при мутациях родопсина является неправильное сворачивание белка и нарушение функции молекулярных шаперонов. Было установлено, что мутация кодона 23 в гене родопсина, при которой пролин заменяется на гистидин, составляет наибольшую долю мутаций родопсина в Соединенных Штатах. В нескольких других исследованиях сообщалось о различных кодонных мутациях, связанных с пигментным ретинитом, включая Thr58Arg, Pro347Leu, Pro347Ser, а также делецию Ile255. В 2000 году была описана редкая мутация кодона 23, вызывающая аутосомно-доминантный пигментный ретинит, при которой пролин заменяется на аланин. Однако это исследование показало, что дистрофия сетчатки, связанная с этой мутацией, обычно протекает легко и имеет благоприятный прогноз. Кроме того, амплитуды электроретинограммы были лучше сохранены, чем при более распространенной мутации Pro23His. Автосомно-рецессивные типы наследования ПР были идентифицированы как минимум в 45 генах. Мутации в четырех факторах сплайсинга пре-мРНК известны как причины аутосомно-доминантного пигментного ретинита. Это PRPF3 (человеческий PRPF3 – HPRPF3; также PRP3), PRPF8, PRPF31 и PAP1. Эти факторы экспрессируются повсеместно, и предполагается, что дефекты в повсеместно экспрессируемом факторе (белке, экспрессируемом во всех клетках) должны вызывать заболевание только в сетчатке, поскольку фоторецепторные клетки сетчатки имеют гораздо более высокую потребность в обработке белков (родопсина), чем любой другой тип клеток. Х-сцепленные типы наследования ПР в настоящее время связаны с мутациями шести генов, наиболее распространенные из которых локализуются в генах RPGR и RP2. Кроме того, данные, полученные на животных моделях, свидетельствуют о том, что пигментный эпителий сетчатки не способен фагоцитировать отслоившиеся диски наружных сегментов стержневых фоторецепторов, что приводит к накоплению их остатков. У мышей, гомозиготных по мутации, вызывающей дегенерацию сетчатки, развитие стержневых фоторецепторов прекращается и начинается их дегенерация до завершения клеточного созревания. Также был задокументирован дефект в cGMP-фосфодиэстеразе, что приводит к токсическим уровням cGMP. Окислительное повреждение, связанное с перекислением липидов, является потенциальной причиной гибели конусных клеток при пигментном ретините.
Лечение
В настоящее время не существует лекарства от пигментного ретинита, однако эффективность и безопасность различных потенциальных методов лечения в настоящее время оцениваются. Эффективность различных добавок, таких как витамин А, ДГК, NAC и лютеин, в замедлении прогрессирования заболевания остаётся нерешённым, но перспективным направлением лечения. Активно изучаются клинические испытания, исследующие оптические протезы, механизмы генной терапии и трансплантацию слоёв сетчатки, с целью частичного восстановления зрения у пациентов с пигментным ретинитом.
Сдерживание заболевания
Исследования продемонстрировали замедление дегенерации палочковых фоторецепторов при ежедневном приеме 15000 МЕ (эквивалентно 4,5 мг) пальмитата витамина А, что позволяет остановить прогрессирование заболевания у некоторых пациентов. Недавние исследования показали, что адекватная витаминная поддержка витамином А может отсрочить слепоту до 10 лет (путем снижения годовой потери с 10% до 8,3%) у некоторых пациентов на определенных стадиях заболевания.
Стволовые клетки костного мозга (BMSC)
MD Stem Cells, клиническая исследовательская компания, использующая аутологичные стволовые клетки костного мозга (BMSC) для лечения заболеваний сетчатки и зрительного нерва, опубликовала результаты когорты пациентов с пигментным ретинитом в рамках продолжающегося клинического исследования SCOTS2 (Stem Cell Ophthalmology Study II), зарегистрированного в NIH (NCT 03011541). Результаты оказались обнадеживающими: у 45,5% пациентов наблюдалось улучшение зрения в среднем на 7,9 строки (улучшение на 40,9% по LogMAR от исходного уровня), а у 45,5% пациентов острота зрения оставалась стабильной в течение периода наблюдения. Результаты были статистически значимы (p=0,016). Лечение и оценка пациентов с пигментным ретинитом продолжаются в рамках исследования.
Протез сетчатки Argus
В феврале 2011 года протез сетчатки Argus стал первым одобренным методом лечения этого заболевания и в настоящее время доступен в Германии, Франции, Италии и Великобритании. В 2012 году были опубликованы промежуточные результаты долгосрочных исследований с участием 30 пациентов. Имплантат сетчатки Argus II также получил разрешение на продажу в США. Это устройство может помочь взрослым с пигментным ретинитом, потерявшим способность воспринимать формы и движение, стать более самостоятельными и выполнять повседневные действия. В июне 2013 года двенадцать больниц в США объявили о скором начале приема консультаций для пациентов с пигментным ретинитом в преддверии запуска Argus II позднее в том же году. Alpha IMS – это субретинальный имплантат, который предполагает хирургическое внедрение небольшого чипа для записи изображений под оптической ямкой. Оценка улучшения зрения в исследованиях Alpha IMS требует демонстрации безопасности устройства перед началом клинических испытаний и получения разрешения на вывод на рынок.
Генная терапия
Целью исследований генной терапии является вирусное восполнение клеток сетчатки, экспрессирующих мутантные гены, связанные с фенотипом пигментного ретинита, здоровыми формами гена, что позволяет восстановить и обеспечить правильное функционирование фоторецепторных клеток сетчатки в ответ на инструкции, содержащиеся в введенном здоровом гене. В клинических испытаниях, изучавших введение здорового гена RPE65 в сетчатки, экспрессирующие фенотип пигментного ретинита LCA2, было зафиксировано умеренное улучшение зрения; однако деградация фоторецепторов сетчатки продолжалась с темпом, характерным для заболевания. Вероятно, генная терапия способна сохранить оставшиеся здоровые клетки сетчатки, но не восстанавливает ранее накопленный ущерб в уже пораженных фоторецепторных клетках.
Наркотики
Одно исследование, проведенное в Калифорнийском университете в Беркли, показало, что дисульфирам – препарат, используемый для лечения алкоголизма у людей – обладает потенциалом частично восстановить зрение у крыс с пигментным ретинитом, даже на поздних стадиях болезни. Ведутся работы по продолжению исследований на людях.
Прогноз
Прогрессирующий характер и отсутствие окончательного лечения пигментного ретинита способствуют неизбежно пессимистичному прогнозу для пациентов с этим заболеванием. Хотя полная слепота встречается редко, острота зрения и поле зрения человека будут продолжать снижаться по мере прогрессирования деградации сначала палочковых, а затем колбочковых фоторецепторов. Исследования показывают, что детям, являющимся носителями генотипа заболевания, полезно пресимптомное консультирование для подготовки к физическим и социальным последствиям, связанным с прогрессирующей потерей зрения. Хотя психологический прогноз может быть несколько улучшен при активном консультировании, физические последствия и прогрессирование заболевания в большей степени зависят от возраста начала проявления симптомов и скорости деградации фоторецепторов, а не от доступа к перспективным методам лечения. Коррекционные средства зрения и индивидуальная зрительная терапия, проводимая специалистами по слабому зрению, могут помочь пациентам скорректировать незначительные нарушения остроты зрения и оптимизировать оставшееся поле зрения. Группы поддержки, страхование зрения и изменение образа жизни – дополнительные полезные инструменты для людей, справляющихся с прогрессирующим ухудшением зрения. Примерно у 1 из 4000 человек в течение жизни диагностируется несиндромическая форма заболевания. По оценкам, в настоящее время этим заболеванием страдают 1,5 миллиона человек во всем мире. Раннее начало пигментного ретинита (РП) происходит в первые годы жизни и обычно связано с синдромиальными формами заболевания, в то время как позднее начало РП проявляется в раннем и среднем возрасте. Автосомно-доминантные и рецессивные формы пигментного ретинита поражают мужчин и женщин в равной степени; однако, менее распространенная Х-сцепленная форма заболевания поражает мужчин, получивших Х-сцепленную мутацию, в то время как женщины обычно остаются бессимптомными носителями признака РП. Х-сцепленные формы заболевания считаются тяжелыми и часто приводят к полной слепоте на поздних стадиях. В редких случаях доминантная форма мутации гена, сцепленного с Х-хромосомой, может поражать как мужчин, так и женщин в равной степени. В силу закономерностей генетического наследования РП, в изолированных популяциях часто наблюдается более высокая частота заболевания или повышенная распространенность конкретной мутации РП. Существующие или возникающие мутации, способствующие дегенерации палочковых фоторецепторов при пигментном ретините, передаются по наследству; таким образом, некоторые случаи РП могут быть сконцентрированы в определенных географических регионах с анамнезом заболевания. Было проведено несколько генетических исследований для определения различных показателей распространенности в штате Мэн (США), Бирмингеме (Англия), Швейцарии (1 случай на 7000), Дании (1 случай на 2500) и Норвегии. У индейцев навахо также отмечается повышенная частота наследования РП, которая, по оценкам, поражает 1 человека из 1878. Несмотря на повышенную частоту РП в определенных семьях, заболевание считается недискриминационным и имеет тенденцию поражать все мировое население в равной степени.
Исследования
В будущем лечение может включать в себя трансплантацию сетчатки, искусственные имплантаты сетчатки, генную терапию, стволовые клетки, пищевые добавки и/или лекарственные препараты. 2012: Ученые из Института глаз Баском Палмера Университета Майами представили данные, демонстрирующие защиту фоторецепторов в модели на животных при инъекциях в глаза мезенцефалического астроцитарного нейротрофического фактора (MANF). Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли смогли восстановить зрение слепым мышам, используя "фотопереключатель", который активирует ганглиозные клетки сетчатки у животных с поврежденными палочками и колбочками. 2015: Исследование, проведенное Баконди и др. в медицинском центре Cedars Sinai, показало, что CRISPR/Cas9 можно использовать для лечения крыс с аутосомно-доминантной формой пигментного ретинита. Исследователи обнаружили, что две молекулы – фактор жизнеспособности колбочек, производный от палочек (RdCVF), и Nrf2 – способны защищать колбочковые фоторецепторы в мышиных моделях пигментного ретинита. 2016: RetroSense Therapeutics планировала вводить вирусы с ДНК светочувствительных водорослей в глаза нескольким слепым людям (с пигментным ретинитом). В случае успеха они смогут видеть в черно-белом цвете. В 2017 году FDA одобрило генную терапию voretigene neparvovec для лечения людей с биаллельной мутацией RPE65, связанной с дистрофией сетчатки. В 2020 году обзор литературы оценил экспериментальную терапевтическую методику, называемую транскорнеальной электрической стимуляцией, как "вероятно эффективную" (уровень B) при пигментном ретините, основываясь на имевшихся на тот момент данных. В 2021 году было сообщено о применении белка Channelrhodopsin в оптикогенетике у человека с частичным восстановлением нефункционирующего зрения, однако исследование проводилось только на одном пациенте. Для оценки улучшения зрения не использовался стандартный протокол, а были разработаны собственные критерии. Случайное открытие нового водорослевого канала родопсина произошло в рамках проекта "1000 геномов растений".