"В глазах имеются два интегрированных слоя ретинальных клеток, которые соединены один с др. подобно застежке молнии, они представлены зрительными клетками и поддерживающими клетками," говорит Cideciyan. "То, что вызывает эту болезнь - это разделение двух слоёв и необходимо соединить их тесно снова."

"В данном исследовании," говорит Guziewicz, "мы продемонстрировали, что имеется лечение, которое действует на крупных модельных животных. После изучения надежности, клинические испытания на людях станут возможны в течение двух ближайших лет."

Best болезнь или vitelliform макулярная дегенерация, является врожденной болезнью слепоты, вызываемой мутациями в гене BEST1. Она часто проявляется у детей и в юном возрасте, постепенно уменьшая у них центральное зрение.

Благодаря разнообразным исследованиям Penn коллектив показал, что у собак также развивается удивительно похожая болезнь. Установлено, что собаки, подобно людям имеют крошечный регион в центре их сетчатки, в котором плотно упакованы клетки колбочковых фоторецепторов -- которые ответственны за считывание, управление и восприятие тонких деталей -- наз. fovea. Мутации BEST1 у людей и собак нарушают центральную ямку (fovea), приводя к потере зрения.

Базируясь на успешном лечении др. болезней слепоты, группа разработала генотерапию для лечения этой болезни. Работая с модельными собаками, Guziewicz с колл. установили, что лежащий в основе дефект болезни связан с неспособностью поддерживающей структуры, известной как пигментный эпителий сетчатки или RPE, тесно соединяться со свет-ощущающими фоторецепторными клетками. Эта находка дала исследователям способ оценки последствий, в котором они нуждались, чтобы определить, работает ли генотерапия.

Поскольку Best болезнь и родственные состояния, как известно, затрагивают центральное зрение, и давно известны нарушения, вызывающие дисфункции всей сетчатки. Изучение сетчатки собак с болезненными мутациями показало, аномалии сетчатки обнаруживаются по всей сетчатке; внутренняя поверхность RPE, критическая для общения со свет ощущающими фоторецепторными клетками, неспособна к нормальному развитию, это мешает фоторецепторам формировать тесные контакты. Это д. обнаруживаться очень рано, когда затронутым собакам всего 6 недель.

"Это стало неожиданностью," говорит Aguirre, "и помогло объяснить эту загадочную находку при болезни, поскольку пациенты обнаруживают очень локальные повреждения, когда же производятся электрофизиологические измерения, то выявляется, что дефекты обнаруживаются по всей сетчатке. Теперь мы можем видеть, что разделение происходит очень рано между RPE и фоторецепторами, мы знаем, что связана со структурными аномалиями во всей сетчатке, что предшествует потере фоторецепторных клеток."

Дополнительной находкой оказалось то, что при исследовании собак на свету, оказалось, что воздействие света драматически усиливает тяжесть отделения фоторецепторов от RPE. Когда собаки возвращались к темноте, отделение снижалось.

Оставалось неизвестным, присутствует ли эта связь со светом и пациентов. Исследователи предприняли шаги, чтобы показать, что сходное отслоение от RPE фоторецепторов влияет на зрение. Измеряя время, необходимое пациентам для адаптации к темноте или к приобретению "ночного зрения," исследователи получили значения времени, необходимого для диффузии питательных веществ между этими двумя слоями клеток, процесс, необходимый для адаптации к темноте. Они показали, что более длительная продолжительность связана с более медленной скоростью транспорта питательных веществ.

"Этот приток питательных веществ обычно происходит в течение очень короткого времени," говорит Cideciyan. "Но если вы имеете разделение между этими двумя слоями, то скорость восстановления ночного зрения замедлена. Значения этого показателя, если будет скорректировано противостояние этих двух тканей, будет означать, что мы скорректировали дефект зрения также."

Это оказалось необходимым, что проверять эффект тестируемой генотерапевтической конструкции. Используя безвредный вирусный вектор они инъецировали здоровую копию гена BEST1, используя или собачью или человеческую версию гена, на ранних и средних стадиях течения болезни Best.

Удивительно они оказались способны корректировать как умеренные, так и более тяжелые повреждения. Тщательная проверка глаз собак после лечения показала, что генотерапия восстанавливает "zipper" структуру между RPE и фоторецепторными клетками. Для гарантии они подвергали действию света этот интерфейс RPE-фоторецепторы и было продемонстрировано, что разделение RPE-фоторецепторные клетки не происходит в области сетчатки, которая подверглась лечению.

"Поскольку стал лучше понятен механизм, лежащий в основе болезни," говорит Guziewicz, "то это позволило нам понять и механизм восстановления. Мы можем видеть, проекции, исходящие из RPE, которые никогда не существовали до этого; это невероятно. Восстанавливается собственно соединение между этими двумя слоями клеток."

Эффект от такой терапии в глазах собак сохранялся в течение 5 лет. Предстоит ещё многое сделать, прежде чем станут возможны клинические испытания на людях, включая идентификацию, какие из пациентов могут оказаться успешными, оценивая насколько прогрессировали проявления болезни, и может ли она эффективно лечиться, и гарантировать надежность, что не будут ухудшены имеющиеся остатки зрения. Учитывая сходство, с которым собаки воспроизводят болезнь человека, исследователи надеются, что находки могут быть использованы у людей.