Глаукома - это гетерогенная группа заболеваний глаз, которые могут привести к потере зрения из-за необратимого повреждения ганглиозных клеток сетчатки (RGCs). Существуют различные типы глаукомы, которые обычно классифицируются в зависимости от клинических особенностей заболевания (Weinreb et al., 2014; Wiggs and Pasquale, 2017; Schuster et al., 2020). Различные типы глаукомы включают: первичную открытоугольную глаукому ( POAG) - наиболее распространенный тип, связанный с постепенной потерей баланса между выработкой и дренажом водянистой влаги в переднем отрезке глаза, что приводит к повышению внутриглазного давления (IOP) и последующей, увековечивающейся дегенерации аксонов зрительного нерва; normal-tension glaucoma (NTG), классифицируемая как подтип POAG, возникает, когда зрительный нерв демонстрирует клинические признаки повреждения, несмотря на низкие значения IOP; точные механизмы этого типа глаукомы до сих пор плохо изучены; глаукома закрытия угла, связанная с сужением иридокорнеального угла, что приводит к критическому повышению IOP, которое очень часто бывает внезапным и приводит к быстрой потере зрения; вторичная глаукома, вызванная различными сопутствующими заболеваниями или основными проблемами со здоровьем, такими как травма глаза, глазные воспалительные заболевания, прием стероидов, диабет, синдром дисперсии пигмента, синдром псевдоэксфолиации; врожденная глаукома, возникающая при рождении и обусловленная аномалиями развития переднего отрезка глаза, этот тип глаукомы исключительно и всегда ассоциируется с повышенным IOP; ювенильная глаукома представляет собой подтип с наиболее хорошо описанным генетическим фоном, с мутацией гена myocilin в качестве наиболее важной ассоциации. Вышеперечисленные типы глаукомы имеют множество подтипов и вариантов, что свидетельствует о ее гетерогенности.

Глаукома, как прогрессирующая нейропатия зрительного нерва, считается основной причиной тяжелых нарушений зрения или его постоянной потери во всем мире. Точный механизм гибели RGC при глаукоме до сих пор неизвестен, хотя было высказано предположение, что апоптоз является последним общим путем гибели клеток. Гибель RGC при глаукоме чаще всего связана с повышенным IOP, из-за чего снижение IOP до сих пор остается единственным и наиболее эффективным методом лечения (Daliri et al., 2017; He et al., 2018). Поскольку существующие терапевтические стратегии, т.е, фармакологические и хирургические подходы, направленные на снижение IOP, недостаточны для предотвращения слепоты, связанной с глаукомой, ожидается разработка новых эффективных терапевтических стратегий, направленных на нейропротекцию RGC и их регенерацию, чтобы предотвратить или хотя бы отсрочить гибель RGC (Chang and Goldberg, 2012; Doozandeh and Yazdani, 2016; Gauthier and Liu, 2016; Sena and Lindsley, 2017; Boia et al., 2020; Xuejiao and Junwei, 2022).

В данном обзоре мы попытались провести поиск в двух базах данных, PubMed и ClinicalTrials.gov, по следующим терминам: глаукома и "генная терапия", глаукома и нейропротекция, глаукома и регенерация, мы не устанавливали временные рамки поиска (до 1 февраля 2023 года) и не применяли никаких фильтров.

Генотерапия - это вид лечения, который предполагает замену, инактивацию или введение нового гена в клетки для лечения заболевания или состояния с доказанной генетической подоплекой (Patil et al., 2019; Wang et al., 2019). Существует несколько различных методов доставки терапевтического генетического материала в клетки-мишени in vivo. Генотерапия на основе вирусных векторов является наиболее распространенным методом доставки генов и использует вирусный вектор для доставки терапевтического генетического материала в клетки-мишени. Сам вирус модифицируется таким образом, чтобы он обладал низкой иммуногенностью и не имел патогенных свойств, но при этом сохранял способность связываться с клеткой-мишенью для доставки генетического материала (Sudhakar and Richardson, 2019; Wang et al., 2019). Среди известных вирусных векторов адено-ассоциированные вирусы (AAV) получили наиболее широкое распространение как в до-клинических, так и в клинических исследованиях (Bordet and Behar-Cohen, 2019). ААВ также стали векторами выбора для доставки генов, нацеленных на RGC. AAV серотипа 2 (AAV2) демонстрирует высокий тропизм к RGC благодаря высокой экспрессии гепаринсульфатного протеогликана, который опосредует прикрепление вирусных частиц (Summerford and Samulski, 1998). Трансфекция RGC путем интравитреального введения, наиболее целесообразного способа, приводит к эффективности около 85%, согласно имеющимся данным (Hellstrom et al., 2009; Wilson and Di Polo, 2012). Одна интравитреальная инъекция трансфицирует тела и аксоны RGC более чем на 7 месяцев, а гены, доставленные AAV, начинают экспрессироваться через 2-3 недели после инъекции (Dudus et al., 1999). При не-вирусной генотерапии экзогенный генетический материал доставляется в клетки-мишени с помощью невирусного вектора, например, липидной наночастицы или синтетического полимера. Этот метод менее эффективен, чем доставка генов с помощью вирусного вектора, но считается, что он с меньшей вероятностью вызовет иммунный ответ (Bordet and Behar-Cohen, 2019; Patil et al., 2019; Huang and Chau, 2021). Методы редактирования генов используют рестриктивные ферменты, такие как кластеризованные регулярно перемежающиеся короткие палиндромные повторы (CRISPR)-Cas9, для внесения точных изменений в ДНК клеток-мишеней (He et al., 2022). Редактирование генов может использоваться для исправления генетических дефектов или вставки фрагментов нового генетического материала в ДНК клеток-мишеней (Wang et al., 2020; Wu et al., 2020; Hu et al., 2023). Перенос генов - наименее точный метод, при котором генетический материал переносится непосредственно в живой организм путем системного введения, то есть внутривенной инъекции. Этот метод не получил широкого распространения, поскольку сложно контролировать точное местоположение введенного генетического материала.

Несмотря на то, что генотерапия - относительно новое направление, которое постоянно и интенсивно изучается, она имеет большие перспективы как потенциальный метод лечения многих глазных заболеваний, в том числе глаукомы.

Все больше исследований сообщают об использовании генотерапии при наследственных дегенерациях сетчатки и зрительного нерва, включая врожденный амавроз Лебера, пигментный ретинит, хореидемию, синдром Ашера, болезнь Штаргардта, наследственную зрительную нейропатию Лебера, ахроматопсию и Х-сцепленный ретиношизис, а также влажную возрастную макулярную дегенерацию, диабетический макулярный отек и окклюзию вен сетчатки (Naik et al., 2021; Wasnik and Thool, 2022).

LuxturnaTM (voretygene neparvovec) компании Spark Therapeutics стала первой вирусной глазной генотерапией среди 22 генных терапий, одобренных во всем мире до 2019 года (Ma et al., 2020). Плжход LuxturnaTM был одобрен Агентством по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США в декабре 2017 года для лечения врожденного амавроза Лебера типа 2, наследственной дистрофии сетчатки с различным генетическим фоном. Целью лечения является введение гена, кодирующего фермент изомерогидролазу, участвующий в производстве 11-цис ретинола, с помощью вектора AAV в биаллельную мутацию гена Rpe65 (Wang et al., 2019; Kang and Scott, 2020; Britten-Jones et al., 2022; Girach et al., 2022; Kiser, 2022).

Глаукома - сложное заболевание, и точный генетический фон, способствующий развитию этого заболевания, до конца не изучен. Геномные исследования ассоциаций выявили 127 генетических локусов, связанных с повышенным риском развития POAG (Aboobakar and Wiggs, 2022). Эти исследования помогли улучшить наше понимание генетических факторов, способствующих развитию глаукомы, и могут способствовать разработке новых методов лечения этого заболевания. Генотерапия глаукомы предполагает доставку терапевтического гена в глазные клетки, в первую очередь в RGC для прямой нейропротекции, или в клетки трабекулярной сети и цилиарного тела для улучшения их функции и снижения IOP. Таким образом, исследования генотерапии глаукомы сосредоточены на двух основных аспектах - нейропротекции RGC или снижении IOP (Borras, 2017; Rhee and Shih, 2021).

Вирусные векторы - наиболее часто используемые векторы в исследованиях генотерапии глаукомы. Используются как ДНК-, так и РНК-вирусы, в основном аденовирусы (AV), AAV и лентивирусы (LV) (Daliri et al., 2017). AVs содержат двухцепочечную ДНК, которая обладает высокой иммуногенностью, но относительно восприимчива к манипуляциям. AV не интегрируют свой геном в ДНК хозяина, что может привести к быстрой потере экспрессии введенного гена, особенно в пролиферирующих клетках. Они обладают наибольшей емкостью трансгена - до 37 кб - и обладают очень высокой эффективностью трансфекции (Sudhakar and Richardson, 2019). Вирусы AAV являются парвовирусами. Они содержат одноцепочечную ДНК без способности интегрироваться в геном клетки-хозяина. Для них характерна очень низкая иммуногенность и отсутствие патогенности. Несмотря на все эти положительные характеристики, небольшая емкость трансгенной ДНК (~3 кб) ограничивает их применение. Среди различных серотипов AAV, AAV2 демонстрирует самую высокую эффективность трансфекции RGC (Hellstrom et al., 2009; Mowat et al., 2014; Ratican et al., 2018; Rodriguez-Estevez et al., 2020). Горизонтальные и амакриновые клетки также могут быть трансфицированы AAV2 (Donahue et al., 2021). Рекомбинантный AAV (rAAV) - еще один вирусный вектор, широко используемый в исследованиях генотерапии глаукомы. Он содержит уменьшенный геном кодирующих последовательностей и делецию гена Rep, что приводит к снижению способности интегрироваться в геном хозяина и к низкой иммуногенности (Wang et al., 2019). Существует несколько подтипов rAAV. Самокомплементарные AAV (scAAV) и AAV с тройной тирозиновой мутацией (замена тирозина на фенилаланин) в капсиде характеризуются высокой эффективностью трансдукции RGC (Mowat et al., 2014). LV представляют собой ретровирусы, содержащие одноцепочечную РНК, которые интегрируют свой геном в геном хозяина, что связано с риском мутагенеза (Arsenijevic et al., 2022). В отличие от AV и AAV, трансген, введенный с помощью LV, может передаваться последующим поколениям клеток, что делает его полезным вектором для трансфекции пролиферирующих клеток. LV может вмещать трансгены длиной до 10 кб (Moore et al., 2018; Poletti and Mavilio, 2021; Arsenijevic et al., 2022). Как правило, все вирусные векторы могут быть доставлены в сетчатку с помощью интравитреальных и субретинальных инъекций (Petrs-Silva et al., 2009; Mowat et al., 2014).

Правильно подобранный вектор обеспечивает эффективную трансфекцию клеток-мишеней, а правильный промотор, управляющий экспрессией гена, позволяет добиться эффективной экспрессии трансгена. CMV, CAG, SYN1, Nefh, Thy1 и Mcp1 - промоторы, которые обычно используются в глазных исследованиях в сочетании с AAV. Несмотря на относительно низкую специфичность для RGC, промоторы CMV и CAG характеризуются высокой степенью трансдукции, достигающей 85%. Напротив, промоторы SYN1, Nefh, Thy1 и Mcp1 демонстрируют более высокую специфичность, но приводят к более низкой эффективности экспрессии в RGC (Ratican et al., 2018). Wang et al. (2020) оценили эффективность различных промоторов мыши и человека (CAG, Sncg, Thy1, Tubb3, GAP43, Isl2, CaMKIIa, RBPMS) и изучили экспрессию репортерного гена, усиленного зеленого флуоресцентного белка (EGFP), в человеческих плюрипотентных стволовых клетках, дифференцированных в RGC (hPSC-производных RGC), а также в RGC мыши после интравитреального введения. Sncg оказался промотором с наибольшей эффективностью и специфичностью для трансфекции RGC. Более того, мышиный тип промотора (AAV2-mSncg-EGFP) оказался более эффективным, чем человеческий (AAV2-hSncg-EGFP) (Wang et al., 2020).

Для тестирования экспериментальных конструкций в виде генотерапии в различных исследованиях использовались различные животные модели глаукомы. Глаукома индуцировалась повышением IOP путем местного применения стероидов (Borras et al., 2016), прижиганием эписклеральной вены (Pacwa et al., 2023), полистироловыми микробусами (Smedowski et al., 2014; Krishnan et al., 2016; Wojcik-Gryciuk et al., 2020), парамагнитными микробусами (Wu et al., 2020). Модель ишемии/реперфузии сетчатки была использована в нескольких исследованиях в качестве более быстрой альтернативы для вызывания повреждения зрительного нерва путем преходящего повышения IOP до 110 мм рт. ст. на 60 или 90 минут с помощью интракамерального введения физраствора (Igarashi et al., 2016; Tan et al., 2020b). Другие потенциальные методы вызывания глаукомы высокого давления включают лазерную коагуляцию трабекулярной сетчатой оболочки (Pease et al., 2009) или модель глазной гипертензии/глаукомы, вызванной силиконовым маслом (Fang et al., 2022). Одной из наиболее широко используемых животных моделей глаукомы является мышь DBA/2J, у которой мутации в двух генах меланосомных белков, Tyrp1 и Gpnmb, приводят к синдрому дисперсии пигмента со спонтанным возрастным повышением IOP (Scholz et al., 2008; Nair et al., 2014; Hines-Beard et al., 2016; Donahue et al., 2021). IOP повышено у большинства мышей DBA/2J с 6 до 16 месяцев жизни, причем значительно повышается в 8-9 месяцев, а к 12 месяцам IOP значительно повышается (Libby et al., 2005). Поскольку глаукома не всегда связана с повышенным IOP, т.е. NTG, были проведены исследования моделей глаукомы с низким напряжением, основанные на индукции excitotoxic инсульта с помощью N-метил-D-аспартата (NMDA) (Shiozawa et al., 2020) или генетических манипуляций с генами транспортеров глутамата (Harada et al., 2007; Kimura et al., 2020). Наконец, раздавливание зрительного нерва служит полезной моделью острой нейропатии зрительного нерва, а также используется в некоторых исследованиях в качестве суррогатной модели глаукоматозного повреждения зрительного нерва, поскольку вызывает апоптоз RGC (Osborne et al., 2018a; Cameron et al., 2020).

Метод аугментации (добавления) предполагает введение в клетку дополнительной ДНК, содержащей функциональную или модифицированную/усиленную версию утраченного или неправильно функционирующего гена. Экзогенный ген производит функциональный продукт, заменяющий или усиливающий действие первоначально измененного белка. Генотерапия с глушением вызывает снижение регуляции клеточных процессов для контроля заболевания путем подавления определенных генов, которые, как считается, связаны с конкретными симптомами (Tsai et al., 2022). Среди стратегий сайленсинга (замалчивания) лидируют введение малых интерферирующих РНК (siRNA) или коротких шпилечных РНК (shRNA). siRNA - это двухцепочечные молекулы РНК длиной 20-24 п.н., а shRNA содержат крутой поворот шпильки. Оба подхода действуют через комплекс РНК-индуцированного сайленсинга, который становится частью механизма, приводящего к синтезу комплементарных фрагментов мРНК, что приводит к разрезанию целевой мРНК. Доставка shRNA обычно приводит к более длительному эффекту сайленсинга, чем siRNA, что особенно важно в быстро пролиферирующих клетках (Martineau and Pyrah, 2007; Tsai et al., 2022; рис. 1).



Figure 1: Overview of experimental gene therapies for glaucoma.The IOP lowering gene therapies target the ciliary body and trabecular meshwork of the iridocorneal angle, resulting in IOP lowering. RGC neuroprotection therapies that directly target RGCs and provide IOP-independent neuroprotection. Created with Illustrator (Adobe.com). IOP: Intraocular pressure; RGC: retinal ganglion cell.

Гибель RGC чаще всего связана с повышенным IOP, что делает снижение IOP наиболее эффективным и единственным методом лечения. Однако высокое IOP - не единственный патологический фактор прогрессирования глаукомы. У трети пациентов с глаукомой, имеющих нормальное IOP, развиваются типичные признаки и симптомы глаукомы (т.е. NTG), и это соотношение еще выше в азиатской популяции (Iwase et al., 2004). С другой стороны, глазная гипертензия без повреждения зрительного нерва встречается примерно в восемь раз чаще, чем глаукома, что позволяет предположить, что глаукома может быть первичным заболеванием зрительного нерва, которое делает RGCs более восприимчивыми к таким факторам риска, как повышенное IOP (Pfeiffer et al., 2013). Снижение IOP стало целью генотерапии с использованием конструкции AAV-shh10, несущей систему CRISPR-Cas9, что привело к нарушению гена aquaporin 1 (AAV-shh10-AQP1), который играет критическую роль в производстве тканевой жидкости (Wu et al., 2020). В этом исследовании внутри-глазные инъекции векторов AAV были проведены в мышиной модели глазной гипертензии, вызванной кортикостероидами и микробусинами, и привели к снижению IOP за счет селективного редактирования гена AQP1 в цилиарном эпителии. Эта терапия может предоставить потенциальную возможность введения одной инъекции для достижения устойчивого терапевтического эффекта снижения IOP.

Клинические наблюдения за пациентами с POAG со сниженным уровнем циклооксигеназы-2 (COX2), ключевого фермента для синтеза простагландинов, и эффективность лечения POAG местными аналогами простагландинов привели к попыткам провести исследование генотерапии с использованием трансгена для рецептора простагландина F2α и COX2. Вектор вируса иммунодефицита кошек - LV был использован для доставки трансгенов в цилиарный эпителий и трабекулярную сетку в нормотензивной модели глаукомы у кошек (LV-pCOX2^CO-G). Аналогичным образом Chern и др. использовали трансген, переносимый вектором rAAV (rAAV2/2[MAX]-smCBA-TC40-COX2-P2A-PTGFR-TC45), и получили 12-месячное дозозависимое снижение IOP на 12,6-43,2% у нормотензивных норвежских крыс Brown (Chern et al., 2022).

RhoA - это GTPase, которая активирует киназу RhoA и отвечает за динамическую реорганизацию актиновых филаментов в клетках. Она также участвует в механизмах апоптоза и клеточной пролиферации. Ингибиторы киназы RhoA блокируют полимеризацию актинового цитоскелета в клетках трабекулярной сетки и улучшают отток водянистой влаги, что приводит к снижению IOP. Ингибиторы RhoA-киназы в настоящее время используются в качестве топических препаратов для лечения глаукомы и глазной гипертензии (например, netarsudil, ripasudil) (Tanna and Johnson, 2018). Borras et al. (2015) вводили scAAV2, содержащий трансген, который приводит к экспрессии доминантно-отрицательного мутантного белка RhoA, лишенного сайта связывания зеленого флуоресцентного белка (GFP) (scAAV2-dnRhoA2). Трансфекция клеток трабекулярной сетки путем введения в камеру глаз этой конструкции AAV в крысиной модели предотвратила активацию RhoA и привела к значительному ночному снижению IOP (Borras et al., 2015).

Экзофермент C3-трансфераза (C3), АДФ-рибозилтрансфераза, способен избирательно рибозилировать белки RhoA, B и C и ингибировать RhoA. Влияя на отток в канале Шлемма, он приводит к регуляции оттока тканевой жидкости (Arsenijevic et al., 2022). Tan et al. (2020a) использовали scAAV2-C3 для трансфекции культивируемых клеток трабекулярной сети и подтвердили ремоделирование цитоскелетной структуры трабекулярной сети. Кроме того, in vivo интравитреальное введение scAAV-C3 в моделях мышей и обезьян привело к снижению IOP с сопутствующим отеком роговицы из-за непреднамеренного переноса вектора AAV2-C3 в эндотелиальные клетки роговицы (Tan et al., 2020a). Аналогичные результаты были получены с конструкцией LV-C3 в культивируемых клетках трабекулярной сети и на модели обезьян (Tan et al., 2019).

Экзогенные стероиды, например дексаметазон, снижают фагоцитарную способность клеток трабекулярной сетчатой оболочки, что приводит к увеличению отложения внеклеточного матрикса, повышению сопротивления оттоку тканевой жидкости и последующему повышению IOP. Металлопротеиназа 1 (MMP1) относится к группе коллагеназ, которые при лечении стероидами снижают уровень регуляции в клетках трабекулярной части сетчатки, что приводит к накоплению белков внеклеточного матрикса, дальнейшему нарушению оттока водянистой влаги и глазной гипертензии (Zhang et al., 2007; Borras, 2017). Исходя из этих соображений, при стероид-индуцированной глазной гипертензии была предпринята попытка генотерапии с использованием доставки гена AAV-MMP1. Интракамеральное введение scAAV2-GRE-MMP1 привело к увеличению содержания MMP1 в клетках трабекулярной сетчатки и последующему снижению стероид-индуцированного повышения IOP в модели овец (Borras et al., 2016).

Myocilin - структурный белок, который высоко экспрессируется в трабекулярной сети. Мутации в гене MYOC ответственны примерно за 4 % случаев глаукомы и приводят к развитию ювенильной глаукомы (Tamm, 2002). Патогенетические эффекты мутаций гена MYOC включают неправильную упаковку белков, стресс ER и цитотоксичность в клетках трабекулярной сети, что приводит к увеличению сопротивления оттоку водянистой влаги и повышению IOP. Генная терапия, созданная на основе аденовирусного вектора с CRISPR-сборкой (AV5-crMYOC), была протестирована in vitro и in vivo, в клеточной линии NTM5 (normal trabecular meshwork 5), экспрессирующей мутант MYOC, содержащий наиболее распространенную мутацию Y437H в гене MYOC, и в модели глаукомы мышей высокого напряжения (Tg-MYOCY437H), несущей аналогичную мутацию (Y437H), соответственно (Jain et al., 2017). Применение AV5-crMYOC в мутантных клетках NTM5 улучшало очистку от белковых агрегатов MYOC, снижало маркеры окислительного стресса клеток и повышало их выживаемость. В животной модели интравитреальное введение Ad5-crMYOC предотвратило возрастное повышение IOP и снизило IOP у животных с повышенным уровнем IOP.

Считается, что в патогенез глаукомы могут быть вовлечены не только повышенное IOP, но и другие факторы. На сегодняшний день выявлены различные факторы риска развития глаукомы, такие как нарушение аксонального транспорта, депривация нейротрофических факторов, активация внутренней и внешней апоптотической сигнализации, митохондриальная дисфункция, excitotoxic инсульт, окислительный стресс, реактивный глиоз и нарушение синаптических связей (Kimura et al., 2016). Учитывая, что имеющиеся в настоящее время способы лечения, т.е. снижение IOP, недостаточны для предотвращения прогрессирования терминальной глаукомы, рассмотрение аспекта IOP-независимой нейропротекции RGC дает новую надежду на более эффективное лечение этого заболевания.

Снижение экспрессии генов, участвующих в клеточном метаболизме и аксональном транспорте, приводящее к депривации нейротрофических факторов, было описано в животных моделях глаукомы (Dias et al., 2022). Было предпринято несколько попыток использовать нейротрофические факторы, главным образом нейротрофический фактор мозга (BDNF), который играет ключевую роль в выживании, пластичности и росте нейронов, включая RGC (Dekeyster et al., 2015; Kimura et al., 2016; Kuo and Liu, 2022). Согласно концепции о нарушении ретроградного транспорта нейротрофических факторов при глаукоме, в глаукоматозных RGC обнаружено снижение уровня BDNF и повышение уровня его рецептора TrkB (Domenici et al., 2014; Kimura et al., 2016). В результате прямого введения белка BDNF в животной модели глаукомы снижался апоптоз RGC (Fu et al., 2009; Johnson et al., 2011; Mysona et al., 2017), что позволяет развивать дальнейшие исследования по генотерапии, основанной на использовании трансгенов BDNF. Wojcik-Gryciuk et al. (2020) применили интравитреальную аугментационную генотерапию AAV2-BDNF в крысиной модели глаукомы. Односторонняя модель глаукомы высокого напряжения была создана путем интракамерального введения полистироловых микробусин (Smedowski et al., 2014) с последующим интравитреальным введением AAV2-BDNF. Авторы пришли к выводу, что избыточная экспрессия BDNF в модели глаукомы позволила нормализовать концентрацию TrkB в сетчатке, преимущественно повышенную, как гиперчувствительный ответ RGCs на снижение уровня BDNF, обеспечив нейропротекцию RGCs (Wojcik-Gryciuk et al., 2020). Аналогично, Osborne и др. (Osborne et al., 2018a) в своем исследовании генотерапии использовали различные конструкции AAV2-BDNF. Исследование проводилось в клетках нейробластомы HEK293 и SH-SY5Y, подвергшихся окислительному инсульту, вызванному перекисью водорода, а также in vivo на нормотензивных мышах. Кроме того, авторы использовали комбинированную конструкцию, состоящую из модифицированного BDNF (без кодирующей последовательности proBDNF) и TrkB (TrkB-2A-mBDNF). Комбинированный подход, AAV2-TrkB-2A-mBDNF, привел к снижению апоптоза клеток in vitro, которое было сопоставимо с AAV2-BDNF или AAV2-TrkB в отдельности, что было проанализировано с помощью окрашивания ник-меток терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой (Osborne et al., 2018a). Аналогичная терапия, проведенная на животной модели размозжения зрительного нерва у мышей и на модели глаукомы высокого давления у крыс, показала, что комбинированная терапия AAV2-TrkB-2A-mBDNF была более нейропротективной, чем только AAV2-BDNF или AAV2-TrkB. При электроретинографии (ЭРГ) наблюдалось улучшение положительного скотопического порогового ответа, при этом амплитуда a- и b-волн не изменилась (Osborne et al., 2018b). В отличие от этого, Nishijima et al. (2023) протестировали интравитреальную генотерапию, кодирующую только внутриклеточный домен TrkB (iTrkB), что приводит к более конститутивной активации и позволяет более эффективно упаковать его в AAV-вектор благодаря уменьшенному размеру трансгена (AAV-F-iTrkB). Aвторы протестировали конструкцию AAV на нескольких животных моделях повреждения зрительного нерва. В модели NTG мышей с нокаутом транспортера глутамата/аспартата интравитреальное лечение AAV-F-iTrkB уменьшило гистологическую потерю RGCs, ограничило истончение комплекса ганглиозных клеток по данным оптической когерентной томографии и сохранило зрительные реакции в мультифокальной ERG. В модели глаукомы, вызванной высоковольтным силиконовым маслом, применяемая генотерапия предотвращала гистологическую гибель RGCs. Лечение AAV-F-iTrkB было также эффективно для защиты RGC в модели острого разрыва зрительного нерва. В последнем случае она не только предотвратила потерю тел RGCs, но и защитила синаптические связи между клетками, обеспечила защиту дендритного древа RGCs и индуцировала аксональный рост (Nishijima et al., 2023).

Shiozawa et al. (2020) использовали тирозиновый тройной мутантный AAV2 в качестве вектора для трансдукции гена BDNF (tm-scAAV2-BDNF) на мышиной модели excitotoxic инсульта (Zhou and Wollmuth, 2017; Armada-Moreira et al., 2020), вызванного интравитреальной инъекцией NMDA. Эта генотерапия уменьшила потерю RGCs (положительных по Brn3a) и ограничила истончение внутренней сетчатки, а также улучшила амплитуду b-волны в ERG, что сопровождалось уменьшением реактивного глиоза в сетчатке (Shiozawa et al., 2020). Аналогичные результаты были получены при использовании вирусного вектора tm-scAAV2-BDNF в мышиной модели ишемии/реперфузии сетчатки, вызванной преходящим повышением IOP с помощью интракамерного введения физраствора (Igarashi et al., 2016).

Помимо BDNF, который является наиболее изученным нейротрофическим фактором в экспериментальной терапии глаукомы, существуют также сообщения, демонстрирующие эффективность дополняющей генотерапии другими факторами роста и нейротрофинами, такими как цилиарный нейротрофический фактор (Pease et al., 2009) или сосудистый эндотелиальный фактор роста (Shen et al., 2018). Генная терапия AAV2-PEDF (фактором роста пигментного эпителия) способствовала выживанию RGCs (положительных для Tuj1) и изменила уровень фактора роста фибробластов-2, интерлейкина (IL)-1β, ионизированной кальций-связывающей адаптерной молекулы 1 и иммуноокрашивания глиального фибриллярного кислого белка во внутренней сетчатке мышей после пережатия зрительного нерва, хотя и не способствовала росту аксонов. Эффект терапии значительно усиливался при применении в комбинации с человеческими мезенхимными стволовыми клетками и дополнительно ассоциировался с выраженным аксональным ростом (Nascimento-Dos-Santos et al., 2020).

Точный механизм гибели RGCs при глаукоме до сих пор неизвестен, хотя было высказано предположение, что апоптоз является последним общим путем гибели клеток (You et al., 2013; Levkovitch-Verbin, 2015; Pietrucha-Dutczak et al., 2018). Существует несколько стадий повреждения RGCs, происходящих во время развития глаукомы, и гибель RGC рассматривается как двухфазный процесс. Сначала один или несколько пусковых факторов (например, повышение IOP, ишемия или просто старение организма) вызывают первичное, но ограниченное повреждение RGC. Впоследствии окислительный стресс и excitotoxicity, вызванные избыточным высвобождением глутамата из отмирающих нейронов, вызывают вторичное повреждение окружающих нейронов. Происходит хроническая нейродегенерация, внутриклеточный глутамат высвобождается из отмирающих клеток и рассеивается среди других соседних клеточных популяций, запуская каскад апоптотических событий, приводящих к дальнейшей гибели клеток. В связи с несомненной ролью апоптоза в потере RGCs при глаукоме были предприняты попытки использовать доставку антиапоптотических генов в качестве терапевтической мишени. При активации внутреннего апоптотического пути ключевую роль играет белок Bax, который приводит к образованию основного белкового комплекса внешней мембраны наружной митохондриальной мембраны. Этот комплекс представляет собой полюс, через который цитохром c проходит в цитоплазму, активируя дальнейшие этапы клеточной гибели (Almasieh et al., 2012). Bcl-2 и Bcl-xL задерживают гибель RGCs благодаря антиапоптотическому механизму (Bax антагонизирует и ингибирует образование основного комплекса белков внешней мембраны) (Harder et al., 2012; Voss and Strasser, 2020). Donahue et al. (2021) применили интравитреальную инъекцию AAV2-Bcl-xL-mCherry у 5-месячных мышей DBA/2J. Экспрессия Bcl-xL не предотвратила повышение IOP, но ослабила патологию тел RGC и аксональную дегенерацию в зрительном нерве независимым от IOP образом.

Окулярная доставка ингибитора апоптоза X-linked, гена Xiap (также известного как Birc4), ингибитора каспазы 3. McKinnon et al. (2002) провели интравитреальную инъекцию AAV-Birc4 под управлением промотора CBA в модели глаукомы крыс с высоким напряжением, полученной путем введения гипертонического солевого раствора в лимбальные сосуды, что привело к улучшению выживаемости аксонов зрительного нерва более чем на 30%. Аналогичное исследование с использованием AAV-Xiap в модели глаукомы на магнитных микрбусинках, проведенное Visuvanathan et al. (2022), продемонстрировало функциональную (паттерн ERG) и структурную нейропротекцию тел RGCs и аксонов зрительного нерва, сопровождающуюся уменьшением реактивного глиоза в зрительном нерве.

Fas-лиганд (FasL) - трансмембранный белок, относящийся к семейству TNF. Взаимодействие FasL с Fas-рецептором на поверхности клетки участвует в индукции апоптоза. FasL представлен двумя формами - мембранной (mFasL, mCD95L), которая проявляет проапоптотическую активность, и растворимой (sFasL, sCD95L), которая ослабляет активность mFasL (Devel et al., 2022). Krishnan et al. (2016) использовали AAV-опосредованную доставку гена sFasL (AAV2-sFasL) для достижения нейропротекции RGCs в двух мышиных моделях нейропатии зрительного нерва - острой (модель глаукомы высокого давления с микробусинами) и хронической (глаукоматозные мыши DBA/2J). В результате примененной генотерапии наблюдалось сохранение плотности RGC и аксонов, ингибирование глиальной активации и снижение уровня TNF? Этот нейропротекторный эффект не зависел от IOP. Также наблюдалось значительное изменение уровней регуляторных белков апоптоза, снижение уровня TNF alpha и проапоптотических медиаторов Fas, FADD и Bax и повышение экспрессии антиапоптотических факторов cCLIP (cellular FLICE-like inhibitory protein), Bcl2, cIAP2 (cellular inhibitor of apoptosis 2) (Krishnan et al., 2016).

Никотинамидмононуклеотид аденилилтрансфераза 2 (Nmnat2) - фермент, участвующий в процессе биосинтеза NAD+, который восстанавливает необходимый уровень NAD+. Nmnat2 высоко экспрессируется в мозге и нервной системе и участвует в выживании аксонов (Hicks et al., 2012). Было продемонстрировано благотворное влияние генотерапии Nmnat2 на выживаемость RGC. Избыточная экспрессия Nmnat2 путем интравитреальной инъекции конструкции AAV2-Nmnat2, управляемой промотором mSncg, усилила нейропротекцию RGC и ограничила дегенерацию аксонов зрительного нерва. Эта терапия продемонстрировала сохранение зрительных функций в двух моделях нейропатии зрительного нерва - модели травматической нейропатии зрительного нерва (пережатие зрительного нерва) и модели глаукомы, вызванной силиконовым маслом (Fang et al., 2022). Использование промотора mSncg позволило точно манипулировать экспрессией генов RGCs без риска затронуть другие популяции клеток сетчатки, а также повысило специфичность и эффективность экспрессии трансгенов в RGCs.

Wang et al. (2020) провели исследования с использованием вирусного вектора AAV, управляемого промотором mSncg, с редактированием генов CRISPR-CAS9, что привело к ингибированию специфических для RGC способствующих дегенерации генов Digit3 и Sarm1. Ранее сообщалось, что при глаукоме происходит снижение регуляции Sncg во время дегенерации RGCs (Surgucheva et al., 2008). У мышей с острой нейропатией зрительного нерва, которых лечили интравитреальной инъекцией AAV-mSncg-CRISPR-CAS9 с использованием направляющих РНК генов Digit3 и Sarm1, наблюдалось снижение экспрессии этих генов, сохранение толщины комплекса ганглиозных клеток, предотвращение усадки тел RGC и потери аксонов зрительного нерва (Wang et al., 2020).

Помимо прямого влияния на IOP, экзофермент C3-трансфераза может оказывать нейропротекторное воздействие на RGC независимым от IOP образом. Tan et al. провели исследование генотерапии с двусторонним интравитреальным введением крысам векторов scAAV2, кодирующих белок C3 (scAAV2-C3), с последующей краткосрочной односторонней моделью ишемии/реперфузии на 7-й день после введения вирусных частиц. Для измерения количества апоптотических клеток использовали мечение ник-кода терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы и иммуноокрашивание расщепленной каспазы-3. Эта терапия показала значительное снижение экспрессии RhoA, белка каспазы-3 и количества апоптотических RGCs, а также значительное ослабление потери толщины сетчатки в модели ишемии/реперфузии (Tan et al., 2020b).

Белки теплового шока (Hsps) - это факторы стрессового ответа, которые могут быть вовлечены в процессы нейродегенерации путем регуляции клеточного цикла и клеточного ответа на протеотоксические и генотоксические воздействия (Pietrucha-Dutczak et al., 2018). Протеотоксический стресс часто ассоциируется с неправильной укладкой белков и клеточной агрегацией в результате нарушения работы систем очистки. Малые Hsps (sHsps) - это АТФ-независимые молекулярные шапероны, способные предотвращать образование белковых агрегатов. Эффективность sHsp в качестве генотерапевтического подхода для защиты RGC была проверена на модели острой ишемии/реперфузии зрительного нерва и на модели глаукомы с использованием микробусинок высокого напряжения (Nam et al., 2022). Из протестированных конструкций AAV2-HspB1, -HspB4, -HspB5 или -HspB6, содержащих специфический для мини-RGC промотор Ple345 (нейрофиламентный свет, NefL), AAV2-HspB1 показала наиболее высокую эффективность в предотвращении потери RGCs, нарушения аксонального транспорта и активации глиальной системы в протестированных животных моделях.

Нарушения регуляция системы комплемента, в первую очередь повышенная экспрессия компонентов C1q и C3, отмечается при глаукоме и глазной гипертензии (Harder et al., 2017). Однако до конца не ясно, является ли этот феномен первичной причиной глаукоматозного повреждения или вторичным следствием изменений сетчатки из-за повышенного IOP. Bosco et al. (2018) использовали интравитреальные инъекции вирусного вектора AAV2-CR2-Crry, несущего ген Crry для белка-ингибитора C3 рецептора комплемента 2 (CR2). В результате белок Crry избыточно экспрессировался в RGC и внутренней сетчатке мышиной модели глаукомы DBA/2J, что приводило к снижению уровня компонента комплемента C3. Aвторы сообщили о нейропротекторном эффекте генной терапии на тела и аксоны RGC, а также о значительной задержке прогрессирования заболевания, несмотря на сохраняющееся повышенное IOP (Bosco et al., 2018). Параллельно с продегенеративной активностью компонента комплемента С3 он может выполнять защитную функцию в отношении RGC. Исследование Harder et al. (2017) указывает на нейропротекторную роль выработанного астроцитами компонента комплемента C3 на ранних стадиях глаукомы в ответ на повышенное IOP у мышей DBA/2J.Wlds, что может быть связано с сигнализацией рецепторов эпидермального фактора роста.

Эритропоэтин (EPO) оказывает нейропротекторное действие на нейроны путем модуляции воспаления в нейронах, астроцитах и микроглии (Bond and Rex, 2014). EPO уменьшает клеточное повреждение, вызванное окислительным/нитратным стрессом, ограничивает привлечение и инфильтрацию иммунных клеток, снижает пролиферацию и реактивность микроглии и предотвращает апоптоз. Hines-Beard et al. (2016) использовали метод генной терапии для переноса гена, кодирующего эритропоэтин с ослабленной эритропоэтической активностью (EpoR76E), путем обработки 5-месячных DBA/2J вектором rAAV-EpoR76E. В сетчатке 8-месячных мышей наблюдалось снижение экспрессии провоспалительных цитокинов, таких как IL-1, IL-12, IL-13, IL-17 и хемокинов (C-C мотив) лиганда 4 и 5, а также повышение уровня антиоксидантных белков. Aвторы также сообщили о сохранении аксонального антероградного транспорта и значительном снижении количества микроглиальных клеток, но не их пролиферации. Функциональные показатели, вспышки зрительных индуцированных потенциалов, показали сохранение амплитуд N1 и P1 по сравнению с контрольными животными.

Связывание глутамата с NMDA-рецепторами приводит к притоку Ca²⁺ в цитозоль RGCs, что приводит к excitotoxic повреждению, снижению регуляции Ca2+/кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (CaMKII) и последующей индукции апоптоза (Hartwick et al., 2008; Guo et al., 2021). Активация CaMKII оказывает нейропротекторное действие на RGCs как в здоровых, так и в дегенеративных условиях в сетчатке. Guo et al. (2021) показали, что интравитреальное применение AAV-CaMKII в двух животных моделях - модели глаукомы высокого давления с микробусинами и модели NTG с дефицитом транспортера глутамата/аспартата у мыши - защищает тела RGC и их дальние проекции, сохраняя тем самым функциональное зрение.

MYC-ассоциированный белок X (Max) - это повсеместный транскрипционный фактор, участвующий в клеточной пролиферации, дифференцировке и апоптозе (Grandori et al., 2000). Поскольку дегенерация и апоптоз RGC связаны со снижением экспрессии Max (Petrs-Silva et al., 2004), то Lani-Louzada et al. (2022) использовали интравитреальную генотерапию с помощью rAAV2-Max в модели глаукомы высокого давления (прижигание лимбальных сосудов) и в модели размозжения зрительного нерва у крыс. Также были проанализированы культуры крысиных ретинальных эксплантатов, выделенных из глаз крыс постнатального 14-го дня, получивших интравитреальные инъекции rAAV2-Max при рождении. Была обнаружена повышенная экспрессия Max по сравнению с контролем (rAAV2-GFP), что предотвратило потерю RGC и улучшило функцию RGC, оцененную по паттерну ERG (Lani-Louzada et al., 2022).

Ядерный фактор-E2-связанный фактор 2 (Nrf2), транскрипционный фактор, активируемый окислительным стрессом и электрофильными молекулами, имеет значение для многих глазных заболеваний, включая глаукому (Pietrucha-Dutczak et al., 2018). В области исследований генотерапии, посвященных нейропротекции RGC, также имеются научные сообщения о благоприятном эффекте, достигаемом за счет повышения экспрессии Nrf2. Fujita et al. (2017) использовали вектор AAV2-Nrf2 с промотором Mcp1 или CMV в модели размозжения зрительного нерва у мыши. В результате лечения наблюдалась значительная гистологическая нейропротекция, выражающаяся в уменьшении количества Sytox-позитивных клеток, это указывает на меньшую гибель RGC, и увеличении количества Brn3a-позитивных RGC по сравнению с контролем. Несмотря на более высокую выживаемость RGC, не было обнаружено доказательств функциональной нейропротекции при измерении остроты зрения, независимо от типа используемого промотора (Mcp1 или CMV), но наблюдалось улучшение контрастной чувствительности (Fujita et al., 2017).

Супероксиддисмутаза (SOD) является одним из наиболее важных и активных Nrf2-регулируемых ферментов антиоксидантной защиты практически во всех живых клетках, подвергающихся воздействию кислорода (Pietrucha-Dutczak et al., 2018). Поскольку окислительный стресс является одним из общих механизмов нейродегенерации (Himori et al., 2013; Lin and Kuang, 2014; Naguib et al., 2021; Sanz-Morello et al., 2021), то повышение уровня антиоксидантов и антиоксидантных ферментов стало целью, представляющей интерес при нейропатиях зрительного нерва. Jiang et al. (2016) задались целью проанализировать влияние генотерапии AAV2-SOD2 на выживаемость RGC и митохондриальную дисфункцию в модели глаукомы высокого напряжения у крыс (каутеризация трабекулярной сети и эписклеральной вены). Aвторы показали, что глаукома высокого давления ассоциируется со снижением активности SOD и каталазы, митохондриальной дисфункцией и повышенным содержанием малондиальдегида. Предварительное кондиционирование с помощью AAV2-SOD2 ослабило повреждение RGC и распад митохондрий (Jiang et al., 2016).

Подобно генотерапии, направленной на повышение IOP, экспериментальная терапия с использованием глушителей направлена либо на сам уровень IOP, либо на независимую от IOP нейропротекцию RGC (Naik et al., 2021).

Киназа IκB (IκB kinase или IKK) входит в состав ферментного комплекса, регулирующего клеточный ответ на воспалительные стимулы. Связывание IκB с NF-κB инактивирует последний, а фосфорилирование IκB позволяет высвободить NF-κB, который в дальнейшем регулирует экспрессию MMPs в трабекулярной сети, содержание MMPs в этих структурах играет важную роль в регуляции IOP (Weinreb et al., 2020). Изменения в MMPs через влияние на IκB стали терапевтической мишенью для лечения IOP с помощью замалчивания в моделях грызунов и не животных. Zeng et al. (2020) исследовали опосредованное гиперразветвленным катионным производным гликогена глушение гена IκBα с помощью интракамерной инъекции комплекса DMAPA-Glyp с IκBα-siRNA у нормотензивных крыс, что привело к кратковременному, но значительному снижению IOP, связанному с уровнем MMP2. В модели глаукомы высокого давления у макак-резусов (лазерная коагуляция трабекулярной сети) интракамерное введение IκBα-siRNA приводило к значительному снижению повышенного IOP, которое продолжалось в течение 28 дней. Этот эффект коррелировал с увеличением экспрессии MMP2 и MMP9 в трабекулярной сетчатой оболочке и цилиарном теле (Sun et al., 2022).

SYL040012 - это siRNA-кандидат для снижения IOP при глаукоме и глазной гипертензии, который избирательно воздействует на β2-адренергический рецептор в цилиарном теле, тем самым снижая повышенное IOP (Martinez et al., 2014). Эффективность глушения in vivo была проверена на нормотензивных новозеландских белых кроликах: было достигнуто снижение IOP на 20 %, которое продолжалось до 190 часов (Martinez et al., 2014).

SH2-домен, содержащий тирозинфосфатазу 2 (Shp2), участвует в трансмембранной передаче сигнала рецепторными тирозинкиназами и регулирует различные внутриклеточные пути, но самое главное - снижает экспрессию нескольких рецепторов факторов роста. В случае RGC Shp2 взаимодействует с Caveolin1 (Cav1) и через это взаимодействие нарушает сигнализацию BDNF/TrkB (Abbasi et al., 2021). Эффекты терапии глушения гена (AAV2-shRNA-Shp2) были протестированы на моделях глаукомы высокого давления дикого типа и у Cav1^-/- мышей (с использованием полистироловых микробусинок) и модели ишемии/реперфузии (интракамерое введение физраствора). Нокдаун Shp2 ослабил апоптоз RGC и обеспечил гистологические доказательства нейропротекции (окрашивание Brn3a и терминальное дезоксинуклеотидилтрансферазой dUTP nick end окрашивание), а также функциональную нейропротекцию (сохранение pSTR в ERG) в модели глаукомы дикого типа, но не у Cav1-/-мышей, что дополнительно демонстрирует, что Shp2 действует через взаимодействие с caveolin1 (Abbasi et al., 2021).

Длинная не-кодирующая РНК, транскрипт 5 (GAS5), регулирует пролиферацию, апоптоз и миграцию клеток, а также изменяет сигналы инсулина, выживаемость нейронов и нейровоспаление (Goustin et al., 2019; Patel et al., 2023). Нокдаун GAS5 с помощью shRNA привел к увеличению экспрессии EZH2 и снижению экспрессии ABCA1 в RGC крыс на модели глаукомы высокого давления (лазерная коагуляция лимба). В результате повышения регуляции EZH2 и подавления ABCA1 наблюдался нейропротекторный эффект в отношении RGC (Zhou et al., 2019).

Мембранный белок Nogo-A и связанный с ним рецептор NogoR-1 (NogoR-66) экспрессируются во многих нейрональных клетках и олигодендроцитах и играют ингибирующую роль в нейрорегенерации. При инсульте снижение уровня Nogo-A способствует росту нейритов и восстановлению функций (Schwab, 2010). Противодействие NogoR-1 или инактивация белка Nogo-A обеспечивает нейропротекцию, синаптическую защиту RGC и предотвращает ухудшение зрения, поскольку почти все RGC экспрессируют NogoR-1 (Fu et al., 2011; Wang et al., 2015; Mdzomba et al., 2018; Solomon et al., 2018). Oncomodulin - кальций-связывающий белок, принадлежащий к семейству парвальбуминов, который образуется из макрофагов, выделяется в стекловидное тело и сетчатку и может способствовать регенерации зрительного нерва после инсульта (de Lima et al., 2012a, b; Williams et al., 2020; Wong and Benowitz, 2022). Применение генотерапии, состоящей из siRNA-NogoR-1, доставленной не-вирусным способом с онкомодулин-усеченным белком с высоким сродством к его рецепторам RGC (siRNA-OM/tp-Nogo-1), в первичной культуре RGC крысы привело к стимулированию аксонального роста, повышению внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата и снижению активности RhoA (Cui et al., 2014).

Появляется все больше доказательств эффективности различных экспериментальных генотерапий при глаукоме, однако они все еще находятся на ранних стадиях исследований, и клинических испытаний на людях с использованием этих сложных методов лечения не хватает. Согласно анализу когорты пациентов с глаукомой, представленному Gruzei и соавт. (2022), вероятность включения пациентов с глаукомой в генотерапию, определяемую как быстрое прогрессирование заболевания, несмотря на контролируемое IOP (прогрессирование поля зрения, MD slope менее -1 dB/год), составила 10% от 374 пациентов в этой когорте. Анализ доступных в PubMed отчетов (за исключением обзоров, систематических обзоров и мета-анализов) и базы данных клинических испытаний (только для интервенционных исследований) показывает явную нехватку трансляционных исследований, которые могли бы привести к испытаниям на людях генотерапии глаукомы, поэтому назрела необходимость активизировать исследования в этой нише офтальмологии (рис. 2).



Figure 2: Analysis of PubMed and ClinicalTrial.gov search results for specific search terms.PubMed search results were filtered to exclude reviews, systematic reviews, and meta-analyses to analyze only research articles. In ClinicalTrial.gov, only interventional studies were included in the analysis. The translational coefficient was calculated as the percentage ratio of search results for the same phrases in ClinicalTrial.gov and the PubMed database. The last three search phrases, cancer, stroke, and Alzheimer’s disease have been used for comparison purpose. Out of analyzed phrases, the best translational coefficient was calculated for “optic neuropathy” and “gene therapy” search phrase, which could be explained by very intense research progress achieved in the topic of gene therapies for Leber’s Hereditary Optic Neuropathy, out of which many is currently tested in clinical trials. “Gene therapy”, in overall, showed second-best translational coefficient, which reflects on all gene therapy clinical trials conducted for variety of diseases. The worst translational coefficients were calculated for glaucoma and “gene therapy” (0%), neuroregeneration, neuroprotection, glaucoma and regeneration, regeneration phrases. Non-glaucomatous optic neuropathies showed noticeable better coefficients than glaucoma and they were higher than overall glaucoma translational coefficient. Glaucoma and neuroprotection studies in ClinicalTrials.gov search represent NT-501 CNTF implant, near to infrared and green light retinal stimulation, metformin, GlaucoT Glaucoma Treatment Device, nicotinamide, CBS eyedrop, Brimonidine tartrate 0.2% ophthalmic solution, GlaucoCetin, DNB-001, Gingko Biloba, and ?-tocopherol trials. Glaucoma and regeneration studies in ClinicalTrials.gov represent topical insulin, and NT-501 CNTF implant trials. All trials representing “Optic neuropathy” and “gene therapy” were conducted in LHON. “Optic neuropathy” and neuroprotection search in ClinicalTrials.gov represent one gene silencing therapy with QPI-1007 in non-glaucomatous neuropathies, citicoline, NT-501 CNTF implant, near to infrared and green light retinal stimulation, ACTHAR, phenytoin, and minocycline trials. “Optic neuropathy” and regeneration represent NT-501 CNTF implant, and citicoline trials. Green colored circles represent search results used to calculate translation coefficients for glaucoma and optic neuropathy studies. Other colors refer to comparison groups (cancer, stroke, Alzheimer’s disease) representing non-ocular pathologies. Created with Illustrator (Adobe.com).

В частности, с учетом последних технологических достижений и выяснения путей развития заболевания растет вероятность того, что в будущем лечение глаукомы будет в большей степени направлено на прямую, не зависящую от IOP нейропротекцию RGC и регенерацию зрительного нерва, чтобы обратить вспять глаукоматозное повреждение и облегчить социально-экономическое бремя этого заболевания. Это потенциально выводит генотерапию и редактирование генома на передний план в области глаукомы, поскольку они могут быть направлены на конкретные пути развития заболевания и оказывать долгосрочное и благоприятное воздействие, давая новую надежду пациентам с глаукомой и новый инструмент для специалистов по глаукоме.

В данном обзоре представлен всеобъемлющий обзор темы генотерапии глаукомы. Для целей обзора мы провели очень строгий отбор статей, включенных в анализ, что можно считать сильной стороной исследования. Мы проводили поиск, руководствуясь рекомендациями Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) (Haddaway et al., 2022; рис. 3). Однако в данном отчете есть несколько потенциальных ограничений. Поиск литературы проводился только в PubMed и ClinicalTrials.gov, другие базы данных мы не анализировали, поэтому некоторые исследования могли быть пропущены. В анализ мы включили только оригинальные исследования из PubMed и интервенционные исследования из ClinicalTrials.gov с доступным полным текстом и опубликованные на английском языке. Мы ограничили поиск термином "генная терапия", однако существуют и другие названия этого конкретного вмешательства, например "доставка генов" и т. д. Мы считаем, что они составляют меньшинство, и некоторые из них также были найдены с помощью терминов "нейропротекция" и "регенерация".