Εισαγωγή

Η απώλεια όρασης από τραυματισμό του οπτικού νεύρου ή γλαύκωμα συμβαίνει επειδή τα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς (RGCs) αδυνατούν να αναπτύξουν εκ νέου τους άξονές τους. Σε ενήλικα θηλαστικά, το πρόγραμμα ενδογενούς ανάπτυξης των RGCs είναι κανονικά απενεργοποιημένο, επομένως τα κατεστραμμένα νεύρα δεν επουλώνονται μόνα τους (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Πρόσφατες μελέτες σε ποντίκια δείχνουν ότι η γονιδιακή θεραπεία μπορεί να επαναδραστηριοποιήσει αυτές τις οδούς ανάπτυξης. Για παράδειγμα, η διαγραφή του γονιδίου PTEN (ένας αναστολέας της κυτταρικής ανάπτυξης) σε ενήλικα RGCs ενεργοποιεί την οδό ανάπτυξης mTOR και οδηγεί σε ισχυρή αναγέννηση αξόνων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Σε αυτό το άρθρο εξετάζουμε πώς η χειραγώγηση των PTEN/mTOR, των γονιδίων της οικογένειας KLF και του Sox11 μπορεί να τονώσει την αναγέννηση των αξόνων των RGC, τι έχει επιτευχθεί σε ποντίκια, τα ζητήματα ασφάλειας (όπως ο κίνδυνος καρκίνου), πώς χορηγούνται τα γονίδια (ιογενείς φορείς AAV, ενδοϋαλοειδική ή υπερχοριοειδική ένεση), και ποια βήματα απαιτούνται για τη μετάβαση από μοντέλα οξείας κάκωσης στη θεραπεία χρόνιου γλαυκώματος.

Ενδογενείς Οδοί Ανάπτυξης στα RGCs

Οδός PTEN/mTOR

Υπό κανονικές συνθήκες, τα ενήλικα RGCs διατηρούν την οδό mTOR σε μεγάλο βαθμό ανενεργή, γεγονός που περιορίζει την ικανότητά τους να αναπτύσσουν νέους άξονες (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Το PTEN είναι ένα γονίδιο που αναστέλλει το mTOR. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η αφαίρεση του PTEN σε ενήλικα RGCs ποντικιών απελευθερώνει τη σηματοδότηση του mTOR και επιτρέπει την αναγέννηση των αξόνων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Σε μια σημαντική μελέτη, η υπό όρους εξουδετέρωση του PTEN σε ενήλικα ποντίκια οδήγησε σε ισχυρή αναγέννηση του οπτικού νεύρου (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Περίπου 8–10% των επιζώντων RGCs επέκτειναν άξονες άνω των 0,5 mm πέρα από την κάκωση, με ορισμένους άξονες να αναπτύσσονται πέρα από τα 3 mm και ακόμη και να φτάνουν στο οπτικό χίασμα 4 εβδομάδες μετά την κάκωση (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Η εξουδετέρωση ενός άλλου αναστολέα του mTOR, του γονιδίου TSC1, προκάλεσε επίσης αναγέννηση αξόνων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Η διαγραφή του PTEN όχι μόνο τόνωσε την αναγέννηση αλλά και βελτίωσε την επιβίωση των RGCs (περίπου 45% επιβίωση έναντι ~20% στους μάρτυρες) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ωστόσο, υπάρχει ένα ζήτημα ασφάλειας: Το PTEN είναι ένας καταστολέας όγκων. Η μακροπρόθεσμη απώλεια του PTEN μπορεί να προωθήσει την ανεξέλεγκτη κυτταρική ανάπτυξη. Πράγματι, μια σημαντική μελέτη αναγέννησης σημείωσε ότι η μόνιμη διαγραφή του PTEN θα ήταν κλινικά απαράδεκτη λόγω του κινδύνου καρκίνου (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι ερευνητές προτείνουν τη χρήση ελεγχόμενης γονιδιακής θεραπείας (για παράδειγμα, shRNA που χορηγείται με AAV υπό έναν διακόπτη προαγωγέα) ώστε η δραστηριότητα του PTEN να μπορεί να απενεργοποιείται κατά την αναγέννηση και στη συνέχεια να ενεργοποιείται ξανά (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Εν ολίγοις, το PTEN/mTOR είναι ένας ισχυρός εσωτερικός διακόπτης ανάπτυξης, αλλά πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά.

Οικογένεια KLF και Sox11

Οι ερευνητές έχουν επίσης στοχεύσει μεταγραφικούς παράγοντες που ελέγχουν την ανάπτυξη των αξόνων. Οι παράγοντες τύπου Krüppel (KLFs) είναι μια οικογένεια τέτοιων γονιδίων. Ένα βασικό εύρημα είναι ότι το KLF4 λειτουργεί ως φρένο στην ανάπτυξη των αξόνων: τα RGCs που στερούνται KLF4 αναπτύσσονται καλύτερα από τα φυσιολογικά (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Σε ποντίκια όπου τα RGCs δεν είχαν KLF4, αυτοί οι νευρώνες επέκτειναν πολύ μεγαλύτερους νευρίτες σε καλλιέργεια και, μετά από σύνθλιψη του οπτικού νεύρου, πολλοί περισσότεροι άξονες αναπτύχθηκαν. Για παράδειγμα, δύο εβδομάδες μετά την κάκωση, τα ποντίκια με εξουδετερωμένο KLF4 είχαν σημαντικά περισσότερες αναγεννητικές ίνες πέρα από το 1 mm από το σημείο σύνθλιψης από ό,τι τα ποντίκια άγριου τύπου (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Άλλοι KLFs έχουν ποικίλους ρόλους: ορισμένοι (όπως οι KLF6 και KLF7) προάγουν την ανάπτυξη, ενώ άλλοι (όπως ο KLF9) την καταστέλλουν (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Έτσι, η εξισορρόπηση της έκφρασης των KLF μπορεί να άρει ορισμένα από τα αναπτυξιακά «φρένα» στην ανάπτυξη των RGCs (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Ένας άλλος μεταγραφικός παράγοντας είναι το Sox11, σημαντικός στην ανάπτυξη. Η υπερέκφραση του Sox11 σε ενήλικα RGCs (χρησιμοποιώντας γονιδιακή χορήγηση AAV) βρέθηκε επίσης να ενισχύει την αναγέννηση. Σε μια μελέτη, τα RGCs με επιπλέον Sox11 έδειξαν μια σημαντική αύξηση στην αναγέννηση των αξόνων μετά την κάκωση (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ωστόσο, το Sox11 έχει ανάμεικτα αποτελέσματα: προάγει την αναγέννηση σε ορισμένους τύπους RGCs, αλλά μπορεί να σκοτώσει άλλους. Συγκεκριμένα, η υπερέκφραση του Sox11 σκότωσε σχεδόν όλα τα λεγόμενα RGCs τύπου «άλφα» (ένας υποτύπος RGC) που συνήθως ανταποκρίνονται καλά σε θεραπείες βασισμένες στο PTEN (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Με άλλα λόγια, το Sox11 επαναπρογραμματίζει ορισμένα RGCs σε μια κατάσταση ικανή για ανάπτυξη, αλλά βλάπτει και άλλα (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Οι επιστήμονες καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι διαφορετικοί υποτύποι RGC απαιτούν διαφορετικές στρατηγικές αναγέννησης.

Βασικές Μελέτες Σύνθλιψης Οπτικού Νεύρου σε Ποντίκια

Τα μοντέλα ποντικιών με κάκωση οπτικού νεύρου (σύνθλιψη οπτικού νεύρου) έχουν δείξει πώς λειτουργούν αυτές οι γονιδιακές χειραγωγήσεις στην πράξη. Μια κλασική προσέγγιση συνδύασε οδούς για μέγιστο αποτέλεσμα. Σε μια μελέτη PNAS, οι επιστήμονες εφάρμοσαν τρεις θεραπείες: διαγραφή του PTEN, πρόκληση φλεγμονής στο μάτι (ζυμοσάνη) και αύξηση του cAMP. Αυτό το τρίο προκάλεσε τα RGCs να αναπτύξουν εκ νέου άξονες σε όλο το μήκος του οπτικού νεύρου και στα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Όταν εξέτασαν τους εγκεφάλους των θεραπευμένων ποντικιών, πολλές αναγεννητικές ίνες έφτασαν στον πλάγιο γονατώδη πυρήνα, στον άνω κολπικό λόφο και σε άλλες οπτικές περιοχές (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Το σημαντικό είναι ότι αυτή η αναγέννηση οδήγησε σε μερική ανάκτηση συμπεριφορών που σχετίζονται με την όραση. Τα θεραπευμένα ποντίκια ανέκτησαν κάποια ικανότητα να εκτελούν απλές οπτικές εργασίες: μπορούσαν να παρακολουθούν κινούμενα μοτίβα (ένα οπτοκινητικό αντανακλαστικό) και να κρίνουν το βάθος καλύτερα από τους τραυματισμένους μάρτυρες (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). (Έδειξαν ακόμη και καλύτερες κυρκάδιες αποκρίσεις στο φως [20†L33-L38], αν και αυτές οι λεπτομέρειες μπορεί να είναι δύσκολο να μετρηθούν.) Αυτή η εργασία έδειξε ότι η αναγέννηση αξόνων σε μεγάλες αποστάσεις σε ενήλικα ποντίκια μπορεί να επανασυνδέσει λειτουργικά μέρη του οπτικού συστήματος.

Άλλες μελέτες επικεντρώθηκαν σε μεμονωμένους παράγοντες. Η ενδοϋαλοειδική χορήγηση ενός AAV που φέρει έναν μόνιμα ενεργό υποδοχέα TrkB (υποδοχέας του νευροτροφικού παράγοντα που προέρχεται από τον εγκέφαλο) προκάλεσε ακόμη μεγαλύτερη ανάπτυξη. Για παράδειγμα, οι Nishijima et al. χρησιμοποίησαν έναν τροποποιημένο TrkB (που ονομάζεται F-iTrkB) χορηγούμενο με AAV και παρατήρησαν αναγέννηση αξόνων άνω των 4,5 mm, με ορισμένους να φτάνουν στο οπτικό χίασμα (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ομοίως, η εισαγωγή ενός γονιδίου που προάγει την ανάπτυξη, όπως το ενεργό K-Ras (ένα γνωστό ογκογονίδιο), στα RGCs οδήγησε σε περίπου 3 mm αναγέννησης (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Είναι ενδιαφέρον ότι δεν παρατηρήθηκαν όγκοι στα θεραπευμένα μάτια, αλλά οι συγγραφείς εξακολουθούν να συνιστούν τη χρήση επαγώγιμων διακοπτών ενεργοποίησης/απενεργοποίησης γονιδίων για λόγους ασφάλειας (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αυτές και άλλες μελέτες επιβεβαιώνουν ότι η ενεργοποίηση ενδογενών γονιδίων ανάπτυξης μπορεί πράγματι να οδηγήσει σε αναγέννηση σε μοντέλα κάκωσης οπτικού νεύρου ποντικιών.

Μερική Οπτική Αποκατάσταση

Τα πειράματα σε ποντίκια παρακολουθούσαν συχνά όχι μόνο την ανατομία αλλά και τη λειτουργία. Το οπτοκινητικό αντανακλαστικό (ποντίκια που ακολουθούν κινούμενες ρίγες) και οι δοκιμές αντίληψης βάθους είναι απλοί τρόποι για να δούμε αν βελτιώνεται η όραση. Στη μελέτη τριπλής θεραπείας (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), τα ποντίκια έδειξαν μερική αποκατάσταση αυτών των αντανακλαστικών. Μπορούσαν για άλλη μια φορά να ανταποκριθούν σε κινούμενα οπτικά ερεθίσματα και να κρίνουν το βάθος, ενώ τα τραυματισμένα ποντίκια χωρίς θεραπεία δεν μπορούσαν (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αυτό είναι ενθαρρυντικό: σημαίνει ότι οι αναγεννημένοι άξονες δημιούργησαν χρήσιμες συνδέσεις. Ωστόσο, η ανάκαμψη ήταν μόνο μερική. Πολλές οπτικές οδοί (ειδικά η λεπτή όραση που σχηματίζει εικόνες) παραμένουν αποσυνδεδεμένες. Μέχρι στιγμής, η αναγέννηση έχει αποκαταστήσει βασικές οπτικές αποκρίσεις, αλλά όχι πλήρη όραση. Ωστόσο, η παρατήρηση οποιασδήποτε λειτουργικής βελτίωσης επιβεβαιώνει τις δυνατότητες αυτών των στρατηγικών.

Ζητήματα Ασφάλειας

Ενώ η γονιδιακή θεραπεία για την αναγέννηση είναι πολλά υποσχόμενη, η ασφάλεια αποτελεί κρίσιμο ζήτημα. Οι ίδιες οδοί ανάπτυξης που βοηθούν τους άξονες μπορούν επίσης να προκαλέσουν προβλήματα αν αφεθούν ανεξέλεγκτες. Όπως σημειώθηκε, η μόνιμη διαγραφή του PTEN αποτελεί κίνδυνο καρκίνου (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ομοίως, η χρόνια ενεργοποίηση του mTOR μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη όγκων (για παράδειγμα, οι ασθενείς με TSC1/2 αναπτύσσουν όγκους). Οι γονιδιακές θεραπείες που προωθούν αυξητικούς παράγοντες (όπως το τροποποιημένο RAS ή άλλα ογκογονίδια) πρέπει να ελέγχονται προσεκτικά. Συγκεκριμένα, σε πειραματική θεραπεία AAV-RAS δεν παρατηρήθηκαν όγκοι στα μάτια των ποντικιών (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), αλλά οι συγγραφείς τονίζουν τη χρήση ρυθμιζόμενων (επαγώγιμων) συστημάτων σε περίπτωση που χρειαστεί να απενεργοποιηθεί οποιαδήποτε ογκογονική δραστηριότητα (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Άλλα ζητήματα ασφάλειας περιλαμβάνουν τον κυτταρικό θάνατο και τις ανοσολογικές αντιδράσεις. Ορισμένες παρεμβάσεις βλάπτουν ορισμένα κύτταρα: για παράδειγμα, η υπερέκφραση του Sox11 σκότωσε πολλά RGCs τύπου άλφα (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Οποιαδήποτε θεραπεία που σκοτώνει RGCs αναιρεί το όφελός της. Υπάρχει επίσης ο κίνδυνος βλάβης από ενέσεις ή φλεγμονή. Η πρόκληση φλεγμονής (ζυμοσάνη) βοήθησε την αναγέννηση σε ποντίκια, αλλά σε ανθρώπους θα ήταν επικίνδυνη. Οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις των ενθέτων AAV (όπως η ενθετική μεταλλαξιογένεση) είναι χαμηλές, αλλά κάθε οφθαλμική γονιδιακή θεραπεία απαιτεί προσεκτική αξιολόγηση. Εν ολίγοις, κάθε γονίδιο που προάγει την ανάπτυξη πρέπει να σταθμίζεται έναντι της πιθανής βλάβης: ιδανικά να χορηγείται παροδικά ή υπό αυστηρό έλεγχο.

Στρατηγικές Χορήγησης Γονιδίων

Η εισαγωγή γονιδίων στα σωστά κύτταρα είναι μια βασική πρόκληση. Για τα RGCs, οι αδενο-συσχετιζόμενοι ιοί (AAVs) είναι οι κύριοι φορείς. Οι AAVs είναι ασφαλείς, μη αναπαραγόμενοι ιοί που μπορούν να μεταφέρουν θεραπευτικά γονίδια σε κύτταρα του αμφιβληστροειδούς. Μια κοινή μέθοδος είναι η ενδοϋαλοειδική ένεση: η έγχυση του AAV απευθείας στο υαλοειδές υγρό του ματιού. Ο AAV2 είναι ο κλασικός ορότυπος για τη μεταγωγή στον αμφιβληστροειδή· φτάνει αποτελεσματικά στα RGCs όταν ενίεται ενδοϋαλοειδικά (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Μάλιστα, μια μελέτη διαπίστωσε ότι ο ενδοϋαλοειδικός AAV2 μετέφερε γονίδια σε πάνω από 90% των RGCs (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα καψίδια. Για παράδειγμα, ο AAV6 που χορηγείται ενδοϋαλοειδικά δείχνει πολύ υψηλό τροπισμό για τον εσωτερικό αμφιβληστροειδή και το στρώμα των RGCs (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Οι επιστήμονες επίσης τροποποιούν παραλλαγές του AAV2 (όπως μεταλλάξεις ή χίμαιρες) για να διασχίζουν ακόμη καλύτερα τους αμφιβληστροειδικούς φραγμούς, αλλά αυτές οι λεπτομέρειες εξελίσσονται.

Μια άλλη οδός είναι η υπερχοριοειδική ένεση, όπου μια βελόνα ή μικροκάνουλα χορηγεί AAV μεταξύ του σκληρού και του χοριοειδούς (της αγγειακής στιβάδας). Αυτή η προσέγγιση διασπείρει τον φορέα ευρέως κάτω από τον αμφιβληστροειδή. Ο υπερχοριοειδικός AAV8 σε πιθήκους οδήγησε σε ευρεία έκφραση γονιδίων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Μπορεί να γίνει με ειδικά σχεδιασμένες μικροβελόνες. Η υπερχοριοειδική χορήγηση αποφεύγει τη μείζονα χειρουργική επέμβαση αλλά είναι ακόμα επεμβατική και μπορεί να προκαλέσει τοπική φλεγμονή. Μάλιστα, ο υπερχοριοειδικός AAV8 προκάλεσε ήπια χοριοαμφιβληστροειδίτιδα (φλεγμονή του χοριοειδούς) που απαιτούσε στεροειδή, αν και υποχώρησε μέσα σε εβδομάδες (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Το σημαντικό είναι ότι η υπερχοριοειδική χορήγηση προκάλεσε ασθενέστερες συστημικές αποκρίσεις αντισωμάτων στο καψίδιο του AAV από την ενδοϋαλοειδική χορήγηση (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αυτό πιθανότατα οφείλεται στο ότι κάποιος ιός διαφεύγει από το μάτι διαφορετικά. Συνολικά, η υπερχοριοειδική ένεση υπόσχεται πολλά για τη γονιδιακή θεραπεία στο πίσω μέρος του ματιού, αλλά οι ανοσολογικές της επιδράσεις χρειάζονται διαχείριση.

Ανοσογονικότητα

Αν και το μάτι είναι κάπως «ανοσολογικά προνομιούχο», η γονιδιακή χορήγηση AAV μπορεί ακόμα να προκαλέσει ανοσολογικές αντιδράσεις. Ο ενδοϋαλοειδικός AAV συχνά διαρρέει από το μάτι μέσω των καναλιών αποχέτευσης. Μια μελέτη σε πρωτεύοντα διαπίστωσε ότι ο ενδοϋαλοειδικός AAV οδήγησε σε ~400–500 φορές περισσότερο ιό στην κυκλοφορία του αίματος σε σύγκριση με την υποαμφιβληστροειδική ένεση (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αυτό προκάλεσε μια πολύ ισχυρή απόκριση αντισωμάτων έναντι του καψιδίου του AAV (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αντίθετα, ο υποαμφιβληστροειδικός AAV (που ενίεται κάτω από τον αμφιβληστροειδή) είναι απομονωμένος στο μάτι και συνήθως προκαλεί σχεδόν καθόλου αντικαψιδικά αντισώματα (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ο υπερχοριοειδικός AAV βρίσκεται ενδιάμεσα: κάποιος ιός παραμένει στο μάτι ενώ κάποιος φτάνει σε γειτονικούς ιστούς. Μελέτες δείχνουν ότι ο υπερχοριοειδικός AAV προκαλεί ηπιότερη παραγωγή αντικαψιδικών αντισωμάτων από τον ενδοϋαλοειδικό (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), αλλά μπορεί να διεγείρει τα ανοσοκύτταρα έναντι του γονιδιακού προϊόντος (όπως παρατηρήθηκε με την GFP) επειδή μεταφέρει γονίδια σε κύτταρα έξω από τον αιματοαμφιβληστροειδικό φραγμό (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Εκτός από τα αντισώματα, οι αποκρίσεις των Τ-κυττάρων μπορούν να επιτεθούν σε κύτταρα που έχουν υποστεί μεταγωγή. Εάν το εισαγόμενο γονίδιο παράγει μια πρωτεΐνη που το σώμα θεωρεί ξένη (όπως η GFP σε πειράματα), τα ανοσοκύτταρα μπορεί να απομακρύνουν αυτά τα κύτταρα. Ακόμη και αληθινά ανθρώπινα γονίδια μπορούν μερικές φορές να προκαλέσουν χαμηλού επιπέδου φλεγμονή. Κλινικές δοκιμές γονιδίων αμφιβληστροειδούς (π.χ. για RPE65) συχνά χορηγούν στεροειδή για να μετριάσουν αυτή την απόκριση. Οι οδοί που παραμένουν εντός του αμφιβληστροειδούς (υποαμφιβληστροειδική, υπερχοριοειδική) τείνουν να είναι συνολικά λιγότερο ανοσογονικές από τις ενδοϋαλοειδικές ενέσεις (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Οι μελλοντικές θεραπείες θα πρέπει να ισορροπήσουν την αποτελεσματική χορήγηση με την ελάχιστη ανοσολογική ενεργοποίηση, ενδεχομένως χρησιμοποιώντας νεότερους τύπους AAV ή ανοσοκατασταλτικά σχήματα.

Μετάβαση στο Γλαύκωμα

Το γλαύκωμα παρουσιάζει μια διαφορετική πρόκληση από μια οξεία σύνθλιψη νεύρου. Στο γλαύκωμα, τα RGCs πεθαίνουν αργά λόγω παραγόντων όπως η υψηλή ενδοφθάλμια πίεση, η μειωμένη ροή αίματος και το στρες. Για τη θεραπεία του γλαυκώματος, η γονιδιακή θεραπεία πρέπει να λειτουργεί σε ένα πλαίσιο χρόνιας κάκωσης. Αυτό σημαίνει ότι ο χρονισμός είναι σημαντικός: οι θεραπείες μπορεί να χρειάζεται να χορηγούνται νωρίς για την προστασία των RGCs, ή περιοδικά για την επαναρρύθμιση των σημάτων ανάπτυξης. Ευτυχώς, κάποια εργασία αρχίζει να γεφυρώνει αυτό το χάσμα. Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν AAV για να χορηγήσουν έναν μόνιμα ενεργό υποδοχέα TrkB (F-iTrkB) στα μάτια ποντικιών-μοντέλων γλαυκώματος. Αυτά τα ποντίκια έδειξαν τόσο προστασία των RGCs όσο και ουσιαστική αναγέννηση αξόνων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Αυτό υποδηλώνει ότι ακόμη και σε γλαυκωματώδεις καταστάσεις, η ενεργοποίηση των οδών ανάπτυξης μπορεί να βοηθήσει.

Ωστόσο, η μετάβαση από μοντέλα σύνθλιψης στο ανθρώπινο γλαύκωμα θα απαιτήσει περισσότερα βήματα. Πρέπει να δοκιμάσουμε αυτές τις γονιδιακές θεραπείες σε ζωικά μοντέλα γλαυκώματος (όπως η επαγόμενη ενδοφθάλμια υπέρταση ή γενετικά μοντέλα) και όχι μόνο σε σύνθλιψη. Πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη τη γήρανση και το νοσηρό περιβάλλον: παλαιότερους νευρώνες, ουλώδη ιστό και διακυμάνσεις της ενδοφθάλμιας πίεσης. Πιθανότατα θα είναι απαραίτητο να συνδυαστεί η γονιδιακή θεραπεία με την τυπική φροντίδα γλαυκώματος (μείωση της πίεσης, χρήση νευροτροφικών παραγόντων) και να χρησιμοποιηθούν ελεγχόμενα γονιδιακά συστήματα. Για παράδειγμα, όπως σημειώθηκε, τα κατασκευάσματα AAV θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν επαγώγιμους υποκινητές ώστε το γονίδιο του αυξητικού παράγοντα να μπορεί να απενεργοποιηθεί μετά την αναγέννηση των αξόνων (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Επειδή το ανθρώπινο γλαύκωμα εξελίσσεται αργά, μια μόνο γονιδιακή ένεση μπορεί να μην είναι αρκετή· μπορεί να χρειαστούν επαναλαμβανόμενες δόσεις ή μακράς διάρκειας φορείς. Συνοψίζοντας, η μετάφραση αυτών των ευρημάτων στη θεραπεία του γλαυκώματος θα σημαίνει προσαρμογή στη δυναμική της χρόνιας κάκωσης και διασφάλιση ότι οι θεραπείες είναι ασφαλείς και διαρκείς.

Συμπέρασμα

Η γονιδιακή θεραπεία που ρυθμίζει τις ενδογενείς οδούς των RGCs δείχνει συναρπαστικές δυνατότητες: σε τρωκτικά μπορεί να κάνει το οπτικό νεύρο να αναπτυχθεί ξανά και ακόμη και να αποκαταστήσει κάποια όραση. Βασικές στρατηγικές όπως η ενεργοποίηση του PTEN/mTOR, η διαγραφή του KLF4 ή η υπερέκφραση του Sox11 προσφέρουν αναγεννητικές ενισχύσεις μέσω διαφορετικών κυτταρικών προγραμμάτων. Μελέτες σε ποντίκια επιβεβαιώνουν ότι οι άξονες μπορούν να επανα-νευρώσουν τον εγκέφαλο και να βελτιώσουν απλές οπτικές εργασίες (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ωστόσο, τα ζητήματα ασφάλειας (ογκογονικός κίνδυνος, απώλεια κυττάρων, ανοσολογική απόκριση) πρέπει να επιλυθούν και οι μέθοδοι χορήγησης να βελτιωθούν. Η πρόοδος στους φορείς AAV και τις οφθαλμικές ενέσεις παρέχει εργαλεία για την αποτελεσματική στόχευση των RGCs (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν δοκιμές σε μοντέλα χρόνιου γλαυκώματος, βελτιστοποίηση της δοσολογίας και των υποκινητών, και συνδυασμό της γονιδιακής θεραπείας με θεραπείες γλαυκώματος. Συνολικά, τα προκλινικά στοιχεία υποστηρίζουν έντονα την περαιτέρω ανάπτυξη: ρυθμίζοντας προσεκτικά τις ενδογενείς οδούς ανάπτυξης, ενδέχεται να αλλάξουμε θεμελιωδώς τις προοπτικές για την επιδιόρθωση του οπτικού νεύρου.