Ахроматопсия (Achromatopsia) - аутосомно-рецессивное заболевание, встречающееся примерно у 1 из 30 000 человек во всем мире [1]. Состояние характеризуется снижением остроты зрения (обычно 20/200), отсутствием или нарушением цветоразличения, центральной скотомой, чувствительностью к свету, эксцентрической фиксацией и маятниковым нистагмом [2]. Диагностика включает в себя клиническое обследование, мультимодальную визуализацию сетчатки, электрофизиологическую оценку и генетическое тестирование [3]. Ахроматопсия вызывается вариантами последовательности в генах CNGA3, CNGB3, GNAT2, PDE6H, PDE6C и ATF6 [4-10]. Все эти гены, за исключением ATF6, кодируют важные компоненты каскада фототрансдукции колбочки, который включает в себя ряд процессов, преобразующих свет в электрические сигналы [3].
Полная ахроматопсия затрагивает все три класса фоторецепторов (фоторецепторы, чувствительные к длинным, средним и коротким длинам волн) [1]. В отличие от неполной ахроматопсии, затрагивающей хотя бы один подтип колбочек, которая встречается реже, с менее тяжелыми нарушениями зрения (от 20/40 до 20/120), остаточным распознаванием цвета, более легкой или отсутствующей фотоаверсией (photoaversion) и нистагмом [11].
В настоящее время не существует одобренной FDA терапии ахроматопсии. Лечение направлено на снижение влияния фотоаверсии и снижения остроты зрения на качество жизни [12]. Однако в настоящее время проводится несколько клинических испытаний генотерапии. Поскольку ахроматопсия не прогрессирует, а остаточные нефункционирующие колбочковые фоторецепторы остаются, существует хорошее терапевтическое окно возможностей для генотерапии [13]. Недавнее клиническое исследование I/II фазы заместительной генной терапии AAV8-hCARp.hCNGB3 у взрослых и детей с CNGB3-ассоциированной ахроматопсией показало приемлемую безопасность и улучшение по нескольким показателям эффективности при наблюдении в течение 6 месяцев [14].
2. Achromatopsia Phenotypic Patterns
При ахроматопсии описаны различные фенотипические особенности мультимодальной визуализации сетчатки в зависимости от генотипа [15]. Более конкретно, аутофлюоресценция дна, оптическая когерентная томография (OCT) и электрофизиология были дополнительно охарактеризованы в когортах пациентов с ахроматопсией. Описаны четыре различных фенотипа аутофлюоресценции дна: (1) нормальный, (2) центральный повышенный сигнал, (3) центральный пониженный сигнал и (4) центральная область пониженного сигнала с гиперавтофлюоресцентным кольцом [15]. OCT при ахроматопсии подразделяется на пять фенотипических паттернов: (1) непрерывный эллипсоидный слой, (2) нарушение эллипсоидного слоя, (3) отсутствие эллипсоидного слоя, (4) наличие гипорефлективной зоны и (5) наружная атрофия сетчатки с потерей RPE [16]. В когорте пациентов с ахроматопсией со значительным сроком наблюдения результаты OCT в целом стабильны [13]. Общим признаком OCT при ахроматопсии является гипоплазия фовеальной области с проникновением во внутренние слои сетчатки [16]. Между тем, электроретинограммы (ERGs) демонстрируют нормальную функцию палочек и отсутствие колбочковых компонентов с более четкими фенотипическими особенностями, выделенными в зависимости от генотипа. Корреляции генотипов с мультимодальной визуализацией сетчатки и электрофизиологией представлены в таблице 1.
Table 1. Genotype correlations with multimodal retinal imaging patterns in achromatopsia.
Ахроматопсия была хорошо изучена с помощью сканирующей лазерной офтальмоскопии с адаптивной оптикой (AOSLO) [24]. Конфокальная AOSLO показала наличие «темных пространств» в мозаике колбочек, увеличение расстояния между колбочками и снижение плотности колбочек у пациентов с ахроматопсией [25]. Однако у разных пациентов отмечается значительная вариабельность мозаики колбочек, и нет существенной разницы между CNGA3 и CNGB3 [25]. Для сравнения, более редкий генотип GNAT2 имеет менее нарушенную мозаику фоторецепторов [17]. Недавнее продольное исследование парафовеальной мозаики колбочек, проведенное на 19 пациентах с генетически подтвержденной врожденной ахроматопсией (1 CNGA3, 18 CNGB3), было представлено на Ассоциации по исследованиям в области зрения и офтальмологии (ARVO abstract 2024 #1428). Исследование продемонстрировало небольшое, но статистически значимое снижение плотности колбочек с течением времени для каждого парафовеального участка (ARVO 2024 abstract #1428). Однако это же наблюдалось и в ранее опубликованных значениях продольной повторяемости для нормальной сетчатки, что позволяет предположить, что средняя потеря колбочек может не носить патологического характера (ARVO 2024 abstract #1428) [26].
3. Genetic Basis of Achromatopsia Management
С точки зрения генетики, в более чем 90 % случаев моногенная причина может быть выявлена в одном из шести ключевых генов в каскаде фототрансдукции (рис. 1) [27]. Гены
CNGA3 и CNGB3 кодируют субъединицы cGMP-закрытого канала, имеющего решающее значение для последнего этапа каскада фототрансдукции.
GNAT2 кодирует альфа-субъединицу белка трансдуцина в каскаде фототрансдукции, а PDE6C - фермент, расщепляющий cGMP.. Более 80 % случаев заболевания являются результатом мутаций в генах
CNGA3 или
CNGB3 или, реже, мутаций, происходящих в каскаде в
GNAT2, PDE6C, PDE6H или белке транскрипционного фактора ATF6. Во всех случаях наследование определяется как аутосомно-рецессивное, причем для возникновения фенотипического эффекта требуется две аномальные копии белка.
Рисунок 1.
Гены ахроматопсии, кодирующие белки в каскаде фототрансдукции. Живописное изображение мембраны колбочки с возникающей внутриклеточной гиперполяризацией после воздействия света и закрытия каналов CNG. Пять из шести генов, ассоциированных с ахроматопсией, показаны розовым цветом и вовлечены в этапы каскада фототрансдукции, указанные стрелками. CNGA3 и CNGB3, наиболее распространенные гены ахроматопсии, кодируют две субъединицы канала, связанного с циклическими нуклеотидами, в плазматической мембране. В то же время GNAT2 кодирует колбочковый трансдуцин, который активирует фотодиэстеразу (ФДЭ), позволяя гидролизовать второй мессенджер - циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). ATF6 не представлен на рисунке, поскольку действует в эндоплазматическом ретикулуме, а не на плазматической мембране. Рисунок создан с использованием сайта biorender.com (дата обращения: 15 апреля 2024 г.).
Каскад фототрансдукции позволяет генерировать нервный импульс под действием света с помощью серии ионных токов. В присутствии света снижение уровня циклического гуанозинмофосфата (cGMP) приводит к закрытию канала, связанного с циклическими нуклеотидами, с гиперполяризацией рецепторов и последующим торможением высвобождения глутамата [28]. Основные гены, вызывающие ахроматопсию, являются результатом нарушений в неспецифическом катионном канале, обеспечивающем гиперполяризацию. Этот канал представляет собой тетрамерный трансмембранный канал, состоящий из двух копий белка CNGA3 и двух копий белка CNGB3. Мутации в CNGA3 чаще всего являются миссенс-мутациями, и чаще всего они происходят в области горячей точки в трансмембранном домене S4 [29]. В CNGB3 мутации чаще всего нонсенс, сдвиг рамки считывания или мутации сайта сплайсинга; наиболее распространенная мутация - c.1148delC [30]. Оба этих гена имеют как гомозиготный, так и комбинированный гетерозиготный тип наследования. Стоит также отметить, что были выявлены гипоморфные аллели, такие как CNGB3/c.1208G>A;p.R403Q, с частичной потерей функции [30]. Учитывая множество различных генов, особенно генов, участвующих в одноканальном дигенетическом и триаллельном наследовании, закономерности в отношении CNGA3 и CNGB3 наблюдаются у очень небольшого подмножества пациентов [27,30]. Тяжесть ахроматопсии у этих людей, вероятно, зависит от конкретных вариантов, и люди могут демонстрировать перекрывающиеся признаки, представленные в таблице 1; однако, учитывая небольшое количество пациентов, проведение корреляции генотип-фенотип в этих редких схемах наследования ограничено [31].
Варианты в CNGA3 и CNGB3, помимо демонстрации «горячих точек» мутаций, также наблюдались под действием как эффекта основателя, так и «узких мест» в популяции, что привело к появлению высокоспецифичных для популяции вариантов и переменной частоте носительства. Наиболее наглядно этот эффект продемонстрирован у народа пингелапес с восточных Каролинских островов в Микронезии, где до 10 % людей страдают ахроматопсией и до 30 % носят единственную миссенс-мутацию в CNGB3, c.1306C>T [32]. Идентификация этого специфического варианта представляет собой один из первых и лучших примеров использования картирования связей для выявления гена заболевания. Учитывая большую распространенность в популяции, это позволило провести точное картирование и определить конкретный причинный локус на хромосоме 8q21-22 в 1999 году [33,34]. Что касается других конкретных популяций, то у лиц европейского происхождения наиболее распространенным вариантом являются мутации в CNGB3; у лиц азиатского и ближневосточного происхождения наиболее распространенным вариантом являются мутации в CNGA3 [29,35].
Другие выявленные причинные гены влияют на белки, находящиеся на более ранних стадиях каскада фототрансдукции. Во время начальной стимуляции каскада свет стимулирует колбочковые опсины, что приводит к активации рецептора, связанного с G-белком (GPCR). Этот GPCR соединяется с фотодиэстеразой cGMP с помощью белка-трансдуктора [28]. Ген GNAT2 кодирует альфа-белок белка трансдуцина. Мутации в GNAT2 составляют около 2 % случаев ахроматопсии [8]. Гены PDE6C и PDE6H образуют субъединицы в составе 3', 5' фосфодиэстеразы cGMP, что приводит к гидролизу cGMP и, в конечном счете, к снижению внутриклеточной концентрации cGMP; на их долю приходится около 5 % случаев [36,37].
Наконец, примерно в 2 % случаев встречается ген ATF6, который был идентифицирован в качестве причинного фактора совсем недавно и кодирует транскрипционный фактор, регулирующий реакцию разворачивания белков в эндоплазматическом ретикулуме в ответ на стресс [21]. Сам белок не участвует непосредственно в каскаде, и точный механизм его действия остается малоизученным; однако было показано, что этот белок имеет высокую экспрессию в колбочках и во всех слоях сетчатки [38].
Для небольшой части пациентов, менее 10 %, с явными фенотипическими признаками ахроматопсии, причина остается неизвестной. Это может быть результатом действия дополнительных непрямых регуляторных белков, подобных ATF6, которые еще предстоит идентифицировать. Это также может быть результатом глубоких интронных вариантов в известных генах, вызывающих заболевание, для которых еще предстоит выяснить причинный механизм.
4. Diagnosis and Testing for Achromatopsia
Несмотря на фенотипическую гетерогенность, существует четко определенная фенотипическая картина, связанная с ахроматопсией. Это позволяет поставить диагноз клинически, после целенаправленной клинической оценки и клинического состояния [39]. Несмотря на то что фенотипическая картина часто бывает очень четкой, существуют и другие дифференциальные диагнозы, которые следует рассмотреть. По отдельности каждый из симптомов связан с альтернативными основными заболеваниями. Например, врожденный нистагм часто является одним из начальных симптомов и связан с многочисленными структурными аномалиями глаза [40]. Необходимо учитывать и другие заболевания глаз, связанные с цветоразличением, в том числе монохроматизм blue-cone, дефекты тритана и yellow-blue колбочек. Помимо изолированных аномалий глаз, существуют также более крупные синдромальные заболевания, такие как синдром Alstrom, которые необходимо учитывать, учитывая очень схожие ранние особенности сетчатки. Хотя синдром Альстрома также связан с кардиомиопатией, ожирением, диабетом 2-го типа, почечной недостаточностью и нейросенсорной тугоухостью, наряду с проблемами со зрением, начальная электроретинография показывает тяжелое нарушение колбочек с легким или отсутствующим вовлечением палочек на ранних стадиях заболевания, а затем прогрессирование до более тяжелой дисфункции палочек по мере взросления пациентов [41]. Наконец, если речь не идет о заболеваниях, влияющих на глаза, важно исключить церебральную причину. Церебральные нарушения зрения обычно связаны с другими неврологическими отклонениями, вторичными по отношению к основному причинному повреждению, включая ишемию или инфаркт [42].
Поэтому генетическое тестирование играет важную роль в подтверждении диагноза ахроматопсии. Учитывая небольшое количество известных генов заболевания, при наличии четкого фенотипа можно применить целевой анализ, направленный на поиск экзонных изменений в известных генах заболевания. Если клинический фенотип неясен, можно использовать более обширные панели, включающие более широкий спектр генов с известными офтальмологическими фенотипами [43]. Несмотря на то что экстраокулярные проявления обычно не связаны с другими синдромами, существует возможность проведения более обширного генетического тестирования, включая секвенирование экзома или генома. Рутинное, более обширное тестирование всего генома связано не только с увеличением стоимости, времени обработки и общей нагрузкой на лаборатории, но и с высоким уровнем случайных и неинтерпретируемых результатов. Учитывая, что средний пациент имеет четыре миллиона вариантов, описанных с помощью WGS, существует огромный потенциал для выявления неинтерпретируемых вариантов [44]. Как отмечают Chen et. Al, предсказуемо, что с увеличением количества оцениваемых генов увеличивается и количество вариантов с неизвестной значимостью (VUS), поэтому важно ограничить ненужную оценку генов [45]. Кроме того, по оценкам, клинически значимые случайные находки встречаются у 3 % пациентов [46]. Это особенно важно при изолированных одноорганных заболеваниях, таких как ахроматопсия, при которых любые случайные находки вряд ли будут связаны с основным заболеванием, по поводу которого пациент обратился за обследованием. В связи с этим возникают серьезные этические вопросы, касающиеся раскрытия информации и лечения будущего потенциального заболевания [47]. По мере приближения эры лечения это может привести к значительной гипердиагностике и лечению заболевания. Однако, учитывая четко определенный фенотип, небольшой список причинных генов и высокий уровень пенетрантности, необходимость в более обширном тестировании часто отсутствует; это подчеркивает ключевой принцип кампании «Выбирай с умом», исключающий ненужное тестирование [48].
5. Лечение ахроматопсии
В настоящее время не существует лечения ахроматопсии, поэтому лечение заболевания направлено на смягчение влияния на качество жизни и генетическое консультирование. Поддерживающее лечение включает в себя коррекцию рефракции, использование слабых зрительных средств и просвещение по поводу этого состояния. В частности, фотоаверсия доставляет дискомфорт и может привести к ограничениям в выполнении повседневной деятельности. По данным опроса пациентов, 38 % пациентов с ахроматопсией назвали фотоаверсию наиболее значимым симптомом [49]. Фотоаверсия, испытываемая пациентами с ахроматопсией, оказывает значительное влияние на повседневную деятельность (ADL) и качество жизни (QoL), связанное со зрением, что является важным фактором при проведении испытаний [49]. Качественное исследование показало, что среди 27 пациентов 88 % сообщили, что свет вызывает значительный дискомфорт, 92 % использовали вспомогательные средства для снижения освещенности, а 56 % отметили, что это влияет на их ADL. Было отмечено, что 96 % предпочитают серый фильтр, а не красный, когда находятся в помещении, и 74 % предпочитают серый фильтр, когда находятся на улице (ARVO abstract #1828).
6. Vision Restoration in Pre-Clinical Animal Models of Achromatopsia
Для изучения ахроматопсии и проверки безопасности и эффективности появляющейся генной терапии было разработано несколько животных моделей (рис. 2). В первом случае для восстановления цветового зрения использовалась генотерапия
Gnat2 на мышах Gnatcpfl3 [50]. Был использован вектор AAV5 с мышиным
Gnat2 и промотором человеческого красного/зеленого опсина. Светоадаптированные ответы ERGs были восстановлены до 80 % от нормального диапазона в глазах, обработанных вектором. Эта работа стала основой для доказательства принципа восстановления функции колбочек при ахроматопсии. Затем генно-терапевтическое восстановление было продемонстрировано в моделях мышей с тройным нокаутом
CNGA3 -/-, тройным нокаутом (
Gnat1, Opn4, Cnga3), cpfl5 и Cngb3 -/- Nrl -/- [51,52,53].
Figure 2.
Advancements in achromatopsia from vision restoration in animal models to clinical translation. Restoration of visual function in animal models (blue) over time until 2017 and clinical trials (green) currently registered in ClinicalTrials.gov in 2024 [50-58].
Некоторые породы собак, такие как аляскинский маламут, миниатюрная австралийская овчарка и немецкий короткошерстный пойнтер, также являются полезными моделями ахроматопсии. Между тем, восстановление зрительных функций было отмечено у собаки с CNGB3 -/-, как было измерено с помощью конусной мерцательной ERGs с периодом наблюдения 2,5 года [54]. Функции оценивались с помощью объективного поведенческого теста, включающего полосу избегания препятствий. Результаты леченных и нелеченных собак значительно отличались при интенсивности света более 25 люкс [54].
Терапевтическое возрастное окно для генотерапии было исследовано при ахроматопсии. Модель мыши с человеческим CNGB3, упакованном в капсид AAV8 и показала восстановление функции, проверенной с помощью ERGs, в разном возрасте, однако у мышей, получавших терапию в более старшем возрасте, реакция была слабой [55]. Это позволяет предположить, что более молодой возраст может быть предпочтительным в качестве терапевтического окна.
В качестве крупной животной модели человеческой ахроматопсии CNGA3 использовались овцы авасси, поскольку у них была описана врожденная дневная слепота - аутосомно-рецессивное наследственное заболевание. Оно включало преждевременный стоп-кодон и миссенс-мутацию, которую удалось восстановить с помощью человеческого PR2.1-CNGA3 [56]. Восстановление было продемонстрировано с помощью фотопической ERGs, и наблюдались функциональные улучшения в навигации по лабиринту [56]. Терапия, дополняющая ген CNGA3, смогла восстановить зрение и при новой причинной мутации у овец авасси [57].
Доклинические модели мутации PDE6C R56Q у нечеловеческих приматов были протестированы с помощью AAV5, несущего PDE6C резуса под контролем колбочко-специфического промотора PR1.7 [59]. Было показано, что это безопасно, хотя воспалительные реакции были различны. Генотерапия частично восстановила функцию колбочек, измеренную по ERGs, в течение месяца у младенцев на моделях NHP, и эта функция сохранялась в течение года. Хроматическое ERGs-тестирование показало восстановление амплитуд во всех трех классах колбочек [59].
Животные модели имеют ограничения в представлении сложности сетчатки и тестировании генотерапии ахроматопсии, но предоставляют важную, глубокую информацию для стратегии планирования терапии в клинических испытаниях. На основе моделей животных было сделано предположение, что раннее вмешательство обеспечивает лучшие результаты по сравнению с более старшим возрастом. Кроме того, во всех исследованиях генная терапия проводилась путем субретинальной инъекции, и это вполне вероятно, поскольку при интравитреальной инъекции сложно попасть в наружную часть сетчатки.
7. Gene Therapy Clinical Trials for Achromatopsia
По состоянию на июнь 2024 года зарегистрировано пять клинических исследований генотерапии ахроматопсии (табл. 2). Два клинических испытания уже завершены, два находятся в активной стадии и одно набирает участников. Каждая генотерапия содержит либо CNGB3, либо CNGA3, исходя из того, что мутации в этих генах затрагивают 80% пациентов с ахроматопсией, и упаковывается в капсид AAV, а затем доставляется путем субретинальной инъекции после витрэктомии. Первичным результатом фазы I/II была безопасность, а вторичные результаты включали остроту зрения, электрофизиологию и цветовое зрение.
Таблица 2. Резюме клинических испытаний генной терапии при ахроматопсии.
В клиническом исследовании I/II фазы (NCT03001310) проверялась безопасность и эффективность заместительной генотерапии AAV8-hCARp.hCNGB3 на 23 участниках (11 взрослых и 12 детей) с CNGB3-ассоциированной ахроматопсией [14]. AAV8-hCARp.hCNGB3 продемонстрировал приемлемый профиль безопасности и в целом хорошо переносился [14]. При использовании более высоких доз наблюдалась тенденция к увеличению внутриглазного воспаления, что было вполне ожидаемо в связи с хирургическим путем и введением вирусного белка. Эффективность была различной и не имела постоянной закономерности. Положительные ответы были отмечены у 6 из 23 участников в отношении цветового зрения, у 11 из 20 - в отношении фотоаверсии и у 21 из 23 - в отношении качества жизни, связанного со зрением [14]. Один участник сообщил об улучшении цветоразличения, а у двух из четырех детей наблюдались конусоопосредованные сигналы в зрительной коре. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить подходящую возрастную группу для лечебного вмешательства в период пластичности коры головного мозга и оптимизировать значимые, количественные и чувствительные конечные точки. Продолжается долгосрочное наблюдение за генотерапией AAV2/8-hCARp.hCNGB3 и AAV2/8-hG1.7p.coCNGA3 (NCT03278873).
В нерандомизированном контролируемом исследовании оценивались три различные дозы (1 x 1010, 5 x 1010 и 1 x 1011 суммарных векторных геномов на глаз) AAV8.CNGA3 [60,61]. Лечение хорошо переносилось и имело хороший профиль безопасности. Эффективность показала некоторое функциональное преимущество, основанное на показателях колбочкового зрения, BCVA и контрастной чувствительности, хотя это преимущество не было статистически значимым в течение 3 лет [60].
На ARVO были представлены предварительные данные о безопасности и эффективности AGTC-401 и AGTC-402 при ахроматопсии, связанной с CNGB3 и CNGA3. Каждая из них имела модифицированный капсид AAV2 с тремя мутациями Y-F на поверхности и обозначалась AAV2tYF с 1,7 кб промотором опсина M/L человека. В испытании AGTC-401 приняли участие 21 взрослый и 10 детей с ахроматопсией CNGB3 в шести различных дозах. В то же время AGTC-402 был протестирован на 16 взрослых и 8 детях с ахроматопсией CNGA3 в пяти различных дозах. Было отмечено некоторое улучшение светочувствительности у пациентов с ахроматопсией CNGB3 и, в меньшей степени, у пациентов с ахроматопсией CNGA3. Целостность мозаики фоторецепторов оценивали с помощью адаптивной оптической сканирующей световой офтальмоскопии (АОСЛО) после субретинального введения генотерапии AGTC-402 (rAAV2tYF-PR1.7-hCNGA3) при ахроматопсии CNGA3. Потеря фовеальных колбочек после субретинального введения была описана как возможный результат хирургического вмешательства или, возможно, кратковременная реакция (реферат ARVO № 3289).
8. Challenges and Limitations
Остается множество общих проблем, связанных с генотерапией, наряду с проблемами, специфичными для ахроматопсии. Для того чтобы лечение было жизнеспособным, оно должно соответствовать нескольким критериям, при этом ключевыми областями, вызывающими обеспокоенность при генотерапии, являются иммуногенность, потенция и эффективность, генотоксичность и персистенция, как показано на рисунке 3 [62]. С точки зрения иммуногенности, глаз часто считается иммунопривилегированным органом в результате наличия физического барьера, ингибирующего микроокружения и отсутствия системного иммунного ответа [63]. Изоляция этого органа также имеет значительные преимущества с точки зрения генотоксичности, потенциально ограничивая возможность системных осложнений. Хотя персистенция в эпитомальной форме имеет решающее значение для дальнейшего успеха лечения, если персистенция в геноме и происходит, то на уровне соматических, а не зародышевых изменений. Все эти факторы являются хорошими показателями для потенциального успеха генотерапий на основе сетчатки [64]. Тем не менее, эти опасения требуют тщательной оценки в ходе клинических испытаний на ранней стадии [65]. Кроме того, крайне важно оценить потенцию и эффективность, особенно в отношении педиатрических пациентов и предполагаемого пожизненного эффекта. Тщательные исследования связаны со значительными расходами; кроме того, разработка, производство и применение генотерапии требуют больших затрат. Эти расходы остаются одним из основных ограничений в доступе к генотерапии [66]. Это усугубляется печальной реальностью, наблюдаемой при лечении многих редких заболеваний, несмотря на огромные преимущества для пациентов: небольшое количество потенциальных пациентов часто ограничивает инвестиции фармацевтических компаний в этот процесс [66,67].
Рисунок 3.
Соображения, связанные с применением AAV-генотерапии. Изображение субретинального AAV с сопутствующей локальной отслойкой сетчатки и введения вирусного вектора. Стрелками показан процесс поглощения AAV клетками, включая поглощение в ядро с транскрипцией и трансляцией интересующего гена. Ключевые проблемы, включая иммуногенность, потенцию и эффективность, генотоксичность и персистенцию, выделены кинжалом. Рисунок создан с использованием сайта biorender.com (дата обращения: 15 апреля 2024 г.).
Для ахроматопсии существуют также соображения, связанные с конкретным заболеванием [68]. Ахроматопсия - это болезнь развития и является результатом аномалий роста, при этом использование фотокаскада имеет решающее значение не только для развития глаз, но и для создания нейронных сетей и созревания первичной зрительной коры. Работа Molz и др. показала, что пластичность первичной зрительной коры менее выражена, чем сообщалось ранее [69]. В соответствии с мышиными моделями и ранними клиническими испытаниями CNGA3/B3 на людях, введение препарата в раннем педиатрическом или даже фетальном периоде может принести наибольшую пользу при испытаниях терапевтической генотерапии. Существует также необходимость в проведении предварительной терапевтической визуализации для более точной стратификации тех, кто может получить пользу от потенциального лечения [70]. Кроме того, учитывая маятниковый нистагм, существуют практические соображения в отношении мультимодальной визуализации сетчатки, диагностики и лечения.
В настоящее время, учитывая большое количество вариантов, клинические испытания сосредоточены на замене, а не на восстановлении генов. По мере того как эффективность доставки будет повышаться, уровни экспрессии будут нуждаться в оптимизации, а терапевтический диапазон - в исследовании целей и пороговых значений безопасности [71].
Существует несколько альтернативных подходов к лечению ахроматопсии, помимо генотерапии. Для пациентов с ахроматопсией, вызванной ATF6, было зарегистрировано клиническое исследование (NCT04041232), в котором изучалось, может ли уже одобренный FDA препарат глицерилфенилбутират (PBA), который является соединением жирных кислот, облегчающим сворачивание белков, улучшить функцию сетчатки. Тем временем было проведено проспективное одноцентровое исследование I/II фазы с использованием витреального имплантата устройства NT-501, высвобождающего цилиарный нейротрофический фактор (CNTF) [71]. Однако CNTF не улучшил функцию колбочек, измеренную по остроте зрения, порогу чувствительности мезопического прироста или фотопической ERGs [72].
Наконец, были проведены многочисленные клинические испытания, направленные на канал, связанный с циклическими нуклеотидами, с генами CNGA3 и CNGB3. Эти исследования не принесли пользы ни оставшимся 10 % пациентов с мутациями в генах, расположенных на более ранних этапах каскада, ни 10 % пациентов, у которых конкретная причина заболевания еще не была выявлена [27]. Это подчеркивает, что в настоящее время приоритет отдается только генам и вариантам «распространенных» заболеваний.
9. Conclusions and Outlook
9. В заключение следует отметить, что в данном обзоре были рассмотрены генетические основы ахроматопсии и прогресс, открывающий путь к перспективным методам лечения. Достижения в области мультимодальной визуализации сетчатки позволили провести углубленное фенотипирование и расширить спектр ахроматопсии. Поскольку до сих пор не существует одобренных регулирующими органами методов лечения ахроматопсии, необходимо оценить оптимальный дизайн испытаний, критерии включения, роль современных и распространяющихся векторов, а также уточнить и разработать соответствующие конечные точки для ахроматопсии.
Хотя в настоящее время не существует утвержденного лечения ахроматопсии, было проведено несколько многообещающих клинических испытаний генотерапии. Недавно использование AAV2tYF-PR1.7-hCNGA3 и AAV8-hCNGA3 при ахроматопсии показало предварительную безопасность и эффективность. Для оценки долговременности лечения генотерапией потребуются долгосрочные данные. Из первой генотерапии для пациентов с наследственной дистрофией сетчатки с биаллельным RPE65 можно извлечь определенные уроки. Например, исследование PERCEIVE позволяет получить важные сведения о долгосрочной безопасности и эффективности voretigene непарвовека в реальных условиях [73].
Отрадно видеть успехи и разработки, которые происходят в настоящее время, в частности, с точки зрения генных терапий. Если смотреть в будущее, то мы сейчас находимся на пороге больших перемен. Существует потенциал для лечения этого изнурительного заболевания, который действительно изменит жизнь пациентов с ахроматопсией к лучшему.