Генозаместительная терапия: новая эра в лечении наследственных заболеваний сетчатки

Генозаместительная терапия при наследственных патологиях сетчатки глаза стала реальностью. О методах и этапах молекулярно-генетической диагностики, инновационном механизме лечения, на разработку  которого ушло 20 лет, критериях отбора пациентов, российском опыте и наступлении новой эры в лечении  наследственных заболеваний сетчатки в Беларуси шла речь на Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы детской офтальмологии».

Виталий Кадышев, заведующий кафедрой офтальмогенетики Института ВиДПО, руководитель научно-клинического центра офтальмогенетики, ведущий научный сотрудник лаборатории генетической эпидемиологии Медико-генетического научного центра имени академика Н. П. Бочкова, профессор РАЕ, кандидат мед. наук, поделился российским опытом.

У 1 из 1 500 пациентов офтальмологического профиля в Российской Федерации подтверждается генетическая патология. Наиболее частыми нозологическими формами наследственного заболевания сетчатки являются:

• пигментные ретиниты,

• амавроз Лебера,

• болезнь Штаргардта,

• атрофия зрительных нервов.

На долю наследственных (инвалидизирующих) заболеваний сетчатки в РФ приходится не менее 35 %. Моногенные врожденные пороки развития — 21 %, врожденные катаракты — 15 %.

Установлено, что определенные формы имеют накопление в тех или иных регионах страны. Знание географического расположения очагов заболеваний дает понимание, где нужно усилить профилактические и лечебные мероприятия.

За каждую болезнь может отвечать несколько генов, в свою очередь мутации в одном гене могут быть причиной развития нескольких заболеваний. Это явление называется генетической гетерогенностью. В частности, за такими нозологическими формами, как колбочково-палочковая дистрофия, пигментный ретинит и амавроз Лебера, стоит порядка 115–125 генов. Выявление конкретного типа даст возможность впоследствии проводить генозаместительную (таргетную) терапию.

Генетическая гетерогенность

На первом месте — пигментные ретиниты (около 60 %). При аутосомно-рецессивной форме мать и отец являются носителями, но сами клинически здоровы. Ребенок в такой семье рождается больным в 25 % случаев.

При аутосомно-доминантных заболеваниях, когда болен один из родителей, риск родить больного ребенка составляет 50 % (если это не вновь возникшая мутация!).

По литературным данным, аутосомно-рецессивные пигментные ретиниты являются превалирующими. Однако российские исследователи установили, что аутосомно-доминантные и аутосомно-рецессивные формы находятся в соотношении 1:1.

Интерпретировать генетическую гетерогенность зачастую затруднительно, так как один и тот же ген имеет разные клинические формы и в то же время одна клиническая форма выражена разными генами. Здесь необходима междисциплинарная диагностика.

С 2000 года, когда был расшифрован геном, произошел бум в молекулярной генетике. В НКЦ офтальмогенетики Медико-генетического научного центра имени академика Н. П. Бочкова (Москва) имеется все необходимое оборудование для молекулярно-генетической диагностики, полный спектр которой доступен сегодня не только для россиян, но и для граждан Беларуси абсолютно бесплатно в рамках запущенной диагностической программы. Более того, на сегодняшний день решен вопрос с логистикой, т. е. пациентам  не нужно выезжать в Москву.

Методы и этапы диагностики

Основные клинические инструментальные методы диагностики наследственных заболеваний сетчатки: оптическая когерентная томография (ОКТ), электрофизиологическое исследование (ЭФИ), периметрия, аутофлюоресценция, фундус-фотофиксация и др.

Не стоит забывать и о рутинных методах: офтальмоскопии, осмотре переднего отрезка глаза, сборе анамнеза (именно в анамнезе заболевания лежит зерно правильной диагностики).

Виталий Кадышев:

Молекулярно-генетическая диагностика дистрофий сетчатки в настоящее время проводится в 2 этапа.

1. Исследование методом NGS (секвенирование последнего поколения). Включает 3 основных и 1 дополнительный метод (по показаниям):

• панельное таргетное исследование. То же NGS, но рассматривается группа генов по конкретной нозологии — к примеру, наследственное заболевание сетчатки наиболее широко охватывает порядка 265 генов. Плюсы: скорость, экономическая составляющая. Минус: чем меньше панель, тем выше риск ошибок;

• исследование клинического экзома. Сегодня известно уже 7 200 генов, связанных с конкретной нозологией. Обследуются кодирующие участки генов (экзоны) под конкретное заболевание;

• полноэкзомное исследование. Независимо от заболевания в фокусе все кодирующие экзоны 22 000 генов;

• полногеномное исследование. Изучаются все экзоны и интроны (доказано, что некодирующие участки также влияют на развитие заболеваний).

Расшифровкой и интерпретацией результатов этих  исследований должен заниматься генетик! Ведь необходимо учитывать очень много коэффициентов, частот и большой объем знаний. Клиницисты, к сожалению, допускают много ошибок.

2. Прямое секвенирование по Сэнгеру (используется для установления генетического статуса человека, если у кого-либо из родственников уже выявлена негативная по характеру мутация и известно ее точное положение в гене). Когда у ребенка рецессивное заболевание, а родители являются носителями, то нужно убедиться, что нет ошибки и что у каждого родителя есть носительство. Потому что эти две мутации могут оказаться на одном аллеле, и пациент в этом случае не будет целевым для проведения генозаместительной терапии. 

Поэтому второй этап обязательный, особенно при аутосомно-рецессивных формах.

Методы молекулярно-генетической диагностики в настоящее время расширяются.

Лечение

Наиболее актуальной на сегодняшний день (и на ближайшее десятилетие) является генозаместительная терапия. В России за 3 года выявлено 38 подходящих пациентов. Пролечено 17 детей, в том числе один ребенок из Беларуси.

Виталий Кадышев:

В настоящее время идут успешные исследования по новым препаратам, большинство из которых генозаместительные. Они будут применимы при аутосомно-рецессивных или Х-сцепленных заболеваниях.

Активно разрабатываются и препараты для лечения других патологий сетчатки. В течение ближайших 10 лет планируется получить очень широкий спектр возможностей генной терапии.

Виктория Красильникова, главный внештатный специалист по детской офтальмологии Минздрава, профессор кафедры офтальмологии БелМАПО, доктор мед наук, рассказала о ситуации с лечением наследственных заболеваний сетчатки в Беларуси.

Наследственные заболевания сетчатки поражают примерно 1 из 2 000 человек, около 2,7 млрд здоровых людей являются носителями по крайней мере одного варианта мутаций, связанного с аутосомно-рецессивными наследственными заболеваниями сетчатки (НЗС). Известно более 100 нозологических форм НЗС, которые вызываются различными дефектами, обнаруженными более чем в 300 генах.

Эти заболевания хоть и относятся к орфанным, тем не менее имеют серьезную социальную значимость. Ситуация с терапией данной патологии меняется, можно сказать, что наступила новая эра в лечении НЗС. И хотя количество заболеваний, где возможно оказать помощь, пока небольшое, в течение ближайших 5–10 лет этот перечень значительно расширится.

Какие методы используются?

Генотерапия — основной метод (наиболее эффективен на ранних стадиях развития патологического процесса).

При более тяжелых случаях — регенеративная терапия: стволовые клетки, клетки пигментного эпителия, органоиды сетчатки.

Методом отчаяния, когда понятно, что сохранить имеющиеся элементы сетчатки уже никак не удастся, становится протезирование сетчатки (система Argus II). Однако данный метод лечения рекомендуется использовать для пациентов не моложе 25 лет.

Инновацией стало применение препарата, разработанного для генозаместительной терапии наследственных заболеваний сетчатки, вызванных биаллельной мутацией гена RPE65. На разработку этого препарата ушло около 20 лет. Сегодня он зарегистрирован в Беларуси, его можно использовать в клинической практике.

Ген RPE65 ответственен за изомеризацию ретинола и превращение полностью транс-ретинолового эфира в 11-цис-ретинол при фототрансдукции. Затем 11-цис-ретинол превращается в 11-цис-ретиналь и используется для регенерации зрительных пигментов в фоторецепторных клетках. Иными словами, ген отвечает за правильное формирование белков, способствующих восстановлению нормальной функции палочек и колбочек.

Максимально точно донести генетический материал до клетки-мишени (а также на длительный период создать депо) позволяет субретинальный способ, когда препарат вводится под сетчатку глаза.

Разрабатывались и механизмы доставки гена непосредственно в клетки-мишени. На сегодняшний день считается, что лучше всего с задачей справляются вирусные технологии. В частности, инновационный препарат основан на использовании аденовирус-ассоциированного вектора (AAV) доставки генного материала.

Таким образом, субретинальное введение гена RPE65 с AAV серотипа 2 (AAV2) эффективно доставляет нормальную копию данного гена в клетку в виде свободно плавающей ДНК вне хромосомы, называемой эписомой, которая не интегрируется с ядерной ДНК хозяина.

Тем не менее свободно плавающий вирусный геном, содержащий трансген, использует механизм экспрессии ядерного гена хозяина для создания матричной РНК RPE65, которая затем транслируется в функциональный белок.

Считается, что именно в пигментном эпителии данный препарат сохраняется внутри клетки длительное время.

Необходимо учитывать ограничения по включению пациентов  в терапию.

Ключевые критерии включения в терапию:

• возраст пациента от 4 до 44 лет с подтвержденным молекулярно-генетическими диагнозом НЗС, вызванных мутациями в гене RPE65;

• наличие жизнеспособных клеток сетчатки;

• участок сетчатки с толщиной >100 микрометров в пределах заднего полюса по данным OKT;

• участок сетчатки размером ≥3 дисков зрительного нерва без атрофии или пигментной дегенерации в пределах заднего полюса;

• сохранные участки поля зрения в пределах 30° от точки фиксации.

 Должны присутствовать не все вышеперечисленные критерии, а хотя бы один помимо возраста.

Критерии исключения:

• отсутствие мутации в гене RPE65;

• наличие аутосомно-доминантного процесса; 

• полное отсутствие зрительных функций.

Взаимосвязь при формировании подхода к лечению должна быть следующая: пациент — родители (первыми замечают, что с ребенком что-то не так) — врач-офтальмолог (по месту жительства, в поликлинике) — генетик (обязательно, так как нужно иметь подтвержденный генетический диагноз) — офтальмолог-хирург —  психолог.

На что должен обратить внимание офтальмолог?

Для направления  пациента на генетическое исследование необходимо наличие минимум одного из основных и минимум одного из вспомогательных симптомов наследственной дистрофии сетчатки.

Основные симптомы:

• никталопия, характеризующаяся поиском источника света для пациентов до 3 лет, ночной слепотой для пациентов старше 3 лет;

• увеличение времени адаптации в темноте.

Вспомогательные  симптомы:

• нистагм;

• нормальное глазное дно или наличие характерного перераспределения пигмента;

• розовый/нормальный диск зрительного нерва;

• наличие плоской/угасающей/ нерегистрируемой ЭРГ (электроретинографии).

Если врач по месту жительства обнаруживает такого пациента, он должен направить его к главному офтальмологу области или непосредственно в Республиканский консультативный центр БелМАПО. В ближайшее время планируется открытие нового детского отделения на базе 10-й ГКБ Минска.

Справочно

Врожденный амавроз  Лебера 2-го типа:

• аутосомно-рецессивное прогрессирующее заболевание, которое дебютирует, как правило, в первые месяцы жизни;

• первые жалобы отмечают родители ребенка;

• нистагм имеет плавающий компонент, маятникообразный вид не характерен;

• окулодигитальный синдром;

• косоглазие (страбизм) у маленьких пациентов;

• отмечаются один из видов аметропии (миопии или гиперметропии), который регистрируется при авторефрактометрии, и никталопия (снижение сумеречного зрения);

• регистрируется слабовидение до крайних степеней (0,01–0,0001). В редких случаях (5–7 %) острота зрения может достигать до 0,5–0,6 при максимально возможной оптической коррекции;

• при биомикроскопии изменений не выявляется;

• гипопигментированное глазное дно с перераспределением пигментации по крайней и средней периферии, сосудистый рисунок ослаблен;

• уменьшение толщины сетчатки;

• сужение границ поля зрения.

Пигментный ретинит 20-го типа:

• аутосомно-рецессивное прогрессирующее заболевание;

• дебютирует в возрасте примерно 3–7 лет;

• выраженный нистагм;

• тяжелая степень никталопии;

• тяжелая степень слабовидения/слепота;

• восковидный диск зрительного нерва по типу атрофии зрительного нерва;

• выраженное ослабление сосудистого рисунка;

• отложение пигмента по типу «костных телец» по периферии сетчатки.

Сегодня мы находимся на этапе создания регистра пациентов с наследственными заболеваниями сетчатки и сертификации клиники для проведения генной терапии.

И хотя мы уже прошли большой путь, мы все еще на ранних этапах создания центра наследственной патологии сетчатки. Требуется мультидисциплинарный подход к решению проблемы. Задача первичного звена (офтальмологи, неврологи, педиатры, генетики и врачи-лаборанты) — выявлять пациентов с НЗС и создавать соответствующий регистр.

Следующая ступень — организация стационарной помощи, на этом этапе появляются новые участники (аптека, анестезиология, микрохирургия, реабилитация). Идет отработка эффективной и слаженной работы всех звеньев этого пути, в ближайшее время планируется проведение круглого стола с участием вовлеченных экспертов.

Материал предназначен для распространения в рамках повышения осведомленности о заболеваниях. Использованные изображения не являются изображениями реальных пациентов. Статья создана при поддержке Novartis Pharma Services AG ( Швейцария ). Представительство в Республике Беларусь  BY/OPHT/06.2023/pdf / 661477