Генна терапия за наследствени лекарства за ретинит пигментоза
Jean-Baptiste Ducloyer 1, 2 *, Guylène Le Meur 1, 2, Thérèse Cronin 2, Oumeya Adjali 2 и Michel Weber 1, 2
1 Университетски болничен център в Нант, Университет в Нант, офталмологичен отдел, 1 място Алексис Рикордо, 44093 Нант, Франция
2 Inserm UMR 1089, транслационна генна терапия за генетични заболявания, IRS 2 - Nantes Biotech, булевард Benoni Goullin 22, 44200 Nantes, Франция
Ретинит пигментоза или наследствени дистрофии на ретината са ослепителни дегенеративни заболявания с генетичен произход. Генната терапия е революционен подход в разгара си, който проправя пътя за лечение на болести, които досега са били нелечими. Генна терапия, Luxturna®, е получила разрешение за пускане на пазара от FDA (Администрация по храните и лекарствата) в края на 2017 г. и EMA (Европейска агенция по лекарствата) в края на 2018 г. Това лечение, с доказана ефикасност, предназначено за пациенти с вродена амавроза на Лебер или пигментоза на ретинопатия, свързано с би-алелна мутация на гена RPE65, носи много повече въпроси, отколкото отговори. В този преглед представяме текущия напредък, а след това технологичните, икономически и етични предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени, за да може генната терапия да подобри нашите медицински практики.
Ретинитът пигментоза е най-честата ослепителна наследствена дистрофия на ретината. Генната терапия е процъфтяващ революционен подход, който проправя пътя към лечението на нелечими досега заболявания. В края на 2017 и 2018 г. генната терапия Luxturna ® получи разрешение за пускане на пазара от съответно FDA (Администрацията по храните и лекарствата) и EMA (Европейската агенция по лекарствата). Това лечение с доказана ефикасност е достъпно за пациенти с вродена амавроза на Лебер и пигментозен ретинит, свързани с би-алелни мутации на гена RPE 65. В тази статия представяме текущия напредък в генната терапия на пигментозен ретинит и обсъждаме технологичните, икономически и етични предизвикателства, които трябва да се преодолеят за генната терапия за подобряване на медицинските практики.
Статия, публикувана при условията, определени от Creative Commons Attribution License CC-BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0), която разрешава без ограничение използването, разпространението и възпроизвеждането на всеки носител, който или подлежи на правилно цитиране от оригиналната публикация.
Ретината е сензоневралната тъкан, покриваща задната част на окото. Преобразуването на светлинния сигнал в електрически сигнал е сложен процес, включващ много видове клетки на ретината. (Фигура 1). Фоторецепторът, активиран от светлинния поток, предава визуална информация на биполярни клетки, които приемат сигнала, преди да го предадат на ганглийни клетки, чиито аксони изграждат зрителния нерв. Съществуват два вида фоторецептори: пръчките, разпръснати по цялото очно дъно, осигуряват периферно зрение. Техният праг на активиране позволява зрение при слаба светлина; конуси, концентрирани в макулата, осигуряват зрителна острота, стереоскопия и цветно зрение. Разположен между фоторецепторите и хороидеята, пигментният епител (PE) е едноклетъчен слой в близък контакт с външните сегменти на фоторецепторите чрез техните микровили. PE играе роля на кръвно-ретиналната бариера, храненето и регенерацията на фоторецепторите и при обновяването на 11-цис ретината 1 (основен етап от зрителния цикъл).
Структура на ретината при конфокална микроскопия. RPE: пигментен епител; POS: външен сегмент на фоторецептори; PR: клетъчни тела на фоторецептори; HC: хоризонтални клетки; BP: биполярни клетки; AC: амакринни клетки; GC: ганглиозни клетки.
Ретинит пигментоза
Принципите на генната терапия
Окото, идеален целеви орган за генна терапия
Малко по размер, окото може да се лекува с високи концентрации на вектори, доставени в малък обем. Затворено и изолирано от останалата част на тялото от кръвно-ретиналната бариера, окото е имунопривилегирован орган, който ограничава разпространението на вектора и имунната реакция, която може да предизвика. Съставен от постмитотични клетки (т.е. не се дели), ретината позволява дългосрочна експресия на гена без риск от случайна мутагенна интеграция в случай на клетъчно делене [4] (→).
(→) Виж синтеза на А. Роси и А. Салвети, г-ца n ° 2, февруари 2016 г., страница 167
Прозрачността на заобикалящата среда прави ретината достъпна за множество функционални изследвания и неинвазивни образи и позволява да се проследява разпространението и активността на трансдуцирания ген. Двустранното и относително симетрично участие на RP дава възможност да се лекува само едното око и да се сравни с другото око, което след това служи като контрол. Ретината е лесно достъпна хирургически по интравитреалния или субретиналния път (Фигура 2). Инжектирането на субретината чрез витректомия 6 е рискована хирургична процедура. Понастоящем обаче се предпочита пред интравитреалния път, тъй като трансдукцията на терапевтичния ген е много по-ефективна там [5]. Ако приносът на терапевтичния ген може да се осъществи ex vivo, (клетките от пациента се отстраняват, модифицират инвитро, след това се инжектира отново в прицелния орган), стратегията in vivo (инжектиране на гена директно в прицелния орган) се предпочита в офталмологията.
Начини на инжектиране на вектора: субретинален или интравитреален.
Идеалният вектор
За да достигне целевата клетка, терапевтичният ген изисква носител: векторът. Синтетичните невирусни вектори са лесни за производство. Те могат да носят големи ДНК последователности и представляват малък риск от патогенност. За съжаление тяхната ефективност in vivo остава слаб [6] (→).
(→) Вижте техническото досие на H. Khabou и D. Dalkara, г-ца n ° 5, май 2015 г., страница 529
Интерес и граници на животински модели
Използването на животински модели е предпоставка в зависимост от тяхната наличност. Животински модели, диви или мутирали, са налични за много от мутациите, отговорни за RP. Плъховете и мишките се използват широко като лечение от първа линия по практически и финансови причини. За съжаление ниското съотношение на конуса към пръчката, липсата на макула и разликите в трансдукцията ограничават значимостта на тези модели. Употребата на големи животни, като кучета и особено нечовекоподобни примати, е необходима, за да се потвърди ефикасността и безопасността на лечението, преди да се обмислят клинични изпитвания при хора.