Gözdeki sinir hücrelerini yeniden yapılandıran yeni bir gen tedavisi türü, kör bir adama sınırlı bir görüş kazandırdı.

58 yaşındaki adamın retinadaki ışık toplayan hücrelerin ölmesine neden olan retinitis pigmentosa adı verilen genetik bir hastalığı mevcut. Optogenetik terapi olarak bilinen tedaviden önce, adam bir miktar ışık algılayabilir, ancak hareketi göremez veya nesneleri seçemezdi. Araştırmacılar, 24 Mayıs'ta Nature Medicine'de bildirdiğine göre, artık nesneleri görüp sayabiliyor ve hatta bir yaya geçidinin beyaz şeritlerini görebildiğini bildirdi. Görüşü hala sınırlı ve tedavi edilen göze ışık darbeleri gönderen özel gözlükler takmak zorunda.

"Bu heyecan verici. Dallas'taki Retina Foundation of the Southwest'te retina dejenerasyonu uzmanı olan David Birch, bunun işe yaradığını ve hastalardan kesin yanıtlar aldığını görmek gerçekten güzel" diyor.

Dejeneratif göz hastalığı olan bir adam ışığı algılayabilir, ancak genellikle nesneleri seçemez. Optogenetik terapi ve tedavi edilen gözüne ışık darbeleri gönderen özel gözlüklerle aylarca süren eğitimden sonra, bir masanın üzerinde bir kitap ve bir şişe el dezenfektanı görebildi.

Araştırmacılar, retinitis pigmentosa gibi dejeneratif göz hastalıkları olan kişilerde görüşü geri kazandırmak için optogenetik terapiler üzerinde on yıldan fazla bir süredir çalışıyorlar. Terapi, belirli bir dalga boyunda ışıkla vurulduğunda sinir hücrelerinin beyne bir sinyal göndermesini sağlamak için ışığa duyarlı bir protein kullanmayı içerir.

Optogenetik terapi, bir genin hatalı versiyonunu sağlıklı bir versiyonla değiştiren geleneksel gen terapisinden farklıdır. Ayrıca, belirli genlerde hastalığa neden olan varyantları düzeltmek için CRISPR/Cas9 gibi moleküler araçları kullanan gen düzenlemeden de farklıdır. 2017 yılında ABD Gıda ve İlaç İdaresi geleneksel bir RPE65 genindeki mutasyonların neden olduğu nadir görülen kalıtsal körlük biçimlerini tedavi eden gen tedavisi onayladı. Diğer araştırmacılar, Leber konjenital amaurosis 10 adı verilen kalıtsal bir körlüğe neden olan belirli bir mutasyonu düzeltmek için gen dizileme ve klinik çalışmalar üzerinde duruyorlar.

Moleküler ve Klinik Oftalmoloji Enstitüsü Basel ve İsviçre Basel Üniversitesi'nde nörobilimci ve gen terapisti Botond Roska, bu tedavilerin dejeneratif göz hastalıklarının ilerlemesini durdurabileceğini veya yavaşlatabileceğini, ancak görme yetisini kaybetmiş insanlara yardımcı olmadığını söylüyor. Gen tedavisi ve gen düzenleme de yalnızca belirli genleri hedefler, ancak retinitis pigmentosa 50'den fazla genden herhangi birindeki değişikliklerden kaynaklanabilir. Optogenetik terapi, birçok hastalıktan dolayı görme yetisini kaybetmiş kişilere, onlara neden olan gen değişikliklerinden bağımsız olarak yardımcı olabilir. Bu tür hastalıklar potansiyel olarak dünya çapında milyonlarca insanı etkileyen makula dejenerasyonunu içerir.

Optogenetik tedavisinin önceki versiyonları, sinir hücrelerinin ışığa tepki vermesini sağlamak için alglerden gelen channelrhodopsin-2 adlı bir proteini kullanıyordu. Bu proteinin çalışması için çok fazla parlak mavi ışık gerekir. Pittsburgh Üniversitesi ve Paris'teki Sorbonne Üniversitesi'nde göz doktoru ve retina uzmanı olan José-Alain Sahel, “Çölde güneşe bakmak gibi” diyor. Proteini açmak için gereken ışık seviyesi, retinada kalan hücreleri öldürebilir. Böylece Sahel, Roska ve meslektaşları, mavi veya yeşil dalga boylarına göre hücrelere daha az zarar veren kehribar ışığa tepki veren farklı bir ışık algılayıcı protein kullanarak terapilerini geliştirdiler.

Ekip, proteini adamın gözündeki belirli hücrelere yapmak için talimatlar vermek için adeno-ilişkili virüs adı verilen bir virüs kullandı ve talimatları ganglion hücreleri adı verilen bir sinir hücresi katmanına yerleştirmeyi seçti.

Retinanın üç katmanı vardır: Işık toplayan çubuklar ve koniler retinanın arkasındadır. Bu fotoreseptör hücreler, dejeneratif hastalıkta ilk ölenlerdir. Daha sonra bipolar hücreler olarak bilinen bir sinir hücresi tabakası gelir. Görsel bilgileri işlerler ve sinyalleri üçüncü katmandaki ganglion hücrelerine iletirler. Ganglion hücreleri, beyindeki görsel merkezlere mesajlar gönderir.

Sahel ve Roska'nın ekibi de dahil olmak üzere bazı araştırmacılar, optogenetik proteinleri bipolar hücrelere, hareketsiz konilere (işlevini kaybetmiş ancak ölmemiş olanlar) veya diğer sinir hücrelerine sokmayı deniyorlar. Ancak Roska, ganglion hücrelerinin en kolay hedef olduğunu söylüyor. Virüsü gözün merkezine enjekte ederek kolayca ulaşılabilirler. Ve ganglion hücreleri, çubuklar, koniler ve bipolar hücreler öldükten çok sonra etrafta kalır.

Fransız adam, gözüne kehribar rengi ışık darbeleri gönderen özel gözlükler olmadan hala göremiyor. Bunun nedeni, ganglion hücrelerinin genellikle ışıktaki değişikliklere tepki vermesidir. Roska, eğer ışık sabitse, algıya devam etmezler, bu nedenle uyarıcıya ihtiyaç vardır, diyor.

Buna ek olarak, normal görme, sahildeki en güneşli güne kadar loş yıldız ışığında çalışabilirken, optogenetik proteinlerin altında çalışabilecekleri çok sınırlı bir ışık seviyesi aralığı vardır, diyor Wayne State Üniversitesi'nde görme sinirbilimci Zhuo-Hua Pan.  Gözlükler, adamın gözüne göndermek üzere ışık seviyelerini otomatik olarak ayarlamak için dijital kamera teknolojisini kullanır. Pan ve Birch, optogenetik terapi alan kişilerin, görsel bilgilerin beyne gitmeden önce işlenmesine yardımcı olmak için gözlük takması gerekebileceğini söylüyor.

Gözlükler, tedavi edilen göze ışık darbeleri göndererek, adam kitap, bardak ve masadaki bir şişe el dezenfektanı gibi nesneleri gördü ve tanıdı.