Tento liek by mohol pomôcť pacientom s rôznymi ochoreniami zraku.
Vekovo podmienená degenerácia makuly a retinitis pigmentosa patria medzi ochorenia, pri ktorých sa fotoreceptory, bunky sietnice citlivé na svetlo, postupne poškodzujú a odumierajú. Zdroj: iStock/eternalcreative
Novovyvinuté zlúčeniny napodobňujú funkciu fotoreceptorových buniek, ktorých stav sa zhoršuje pri ochoreniach vedúcich k slepote, ako je vekovo podmienená makulárna degenerácia (AMD) a retinitis pigmentosa (RP).
Pri mnohých ochoreniach sietnice vedúcich k slepote zanikajú bunky, ktoré ako prvé zachytávajú svetlo, zatiaľ čo veľká časť neurónového mechanizmu, ktorý za nimi stojí, prežíva. Tieto zachované neurónové obvody poskytli výskumníkom príležitosť obnoviť citlivosť na svetlo bez toho, aby museli nahradiť samotné poškodené bunky.
Vekovo podmienená degenerácia makuly a retinitis pigmentosa patria medzi ochorenia, pri ktorých sa fotoreceptory, bunky sietnice citlivé na svetlo, postupne poškodzujú a odumierajú. Ochorenia spojené s degeneráciou fotoreceptorov postihujú celkovo približne 200 miliónov ľudí na celom svete a sú hlavnými príčinami zrakového postihnutia a slepoty.
Aj po strate fotoreceptorov zostáva funkčná veľká časť sietnicovej siete, ktorá za normálnych okolností prenáša vizuálne informácie do mozgu. Problémom je, že táto sieť už neprijíma svetelné signály potrebné na začatie spracovania zrakových vnemov.
Výskumníci hľadajú viacero spôsobov, ako ju opäť aktivovať. Génová terapia môže pomôcť len malej časti pacientov, ktorých slepota je dôsledkom špecifických mutácií. Elektronické sietnicové implantáty sú nákladné a invazívne a ich používatelia potrebujú rozsiahle zaškolenie. Optogenetika a lieky reagujúce na svetlo sa dostali do fázy klinického testovania, pričom počiatočné klinické štúdie s liekmi priniesli povzbudivé zistenia týkajúce sa bezpečnosti, avšak obnovenie vysokokvalitného videnia za bežných svetelných podmienok zostáva naďalej náročné.
Lieky reaktivujú prežívajúce bunky sietnice
Konzorcium pod vedením Katalánskeho inštitútu pre bioinžinierstvo (IBEC) vyvinulo lieky na báze malých molekúl, ktoré obnovili dôležité zrakové reakcie zvieracím modelom. Zistenia boli uverejnené v časopise Journal of the American Chemical Society (JACS).
Tieto zlúčeniny sú navrhnuté tak, aby prevzali časť úlohy, ktorú zvyčajne plnia fotoreceptory. Vedci ich podávali injekciami do oka, podobne ako pri iných oftalmologických liečbach, a prostredníctvom očných kvapiek. Ani jeden z týchto prístupov nevyžaduje implantované zariadenie ani genetickú modifikáciu.
Prvé výsledky tiež naznačili sľubné bezpečnostné profily, čo podporuje ďalšie skúmanie týchto molekúl ako možných kandidátov na budúce liečby zamerané na obnovenie zraku. „Tieto molekuly neliečia slepotu, pretože neriešia príčinu degenerácie fotoreceptorov. Sú však mimoriadne účinné pri obnovovaní zraku, a to prostredníctvom veľmi jednoduchého a pre pacienta potenciálne príjemného prístupu,“ vysvetľuje Pau Gorostiza, výskumný profesor ICREA v IBEC, vedúci skupiny Nanoprobes and Nanoswitches, člen CIBER-BBN a spoluautor štúdie.
„Naším cieľom bolo obnoviť zrak pomocou molekulárneho mechanizmu, ktorý by sa čo najviac približoval fungovaniu zdravej sietnice,“ hovorí Rosalba Sortinová, bývalá doktorandka na Barcelonskej univerzite, v súčasnosti postdoktorandka v Gorostizovej skupine v IBEC a spoluautorka štúdie. „Namiesto toho, aby sme obchádzali spracovanie signálov v sietnici, snažili sme sa ho reaktivovať priamo na tej istej úrovni sietnicového obvodu, na akej sa nachádzali stratené fotoreceptorové bunky.“
Obnovili reakciu na svetlo
Táto stratégia využíva fotofarmakológiu, metódu, ktorá umožňuje pomocou svetla aktivovať alebo deaktivovať účinok lieku. Vedci modifikujú liek tak, že k nemu pripoja molekulárny spínač, ktorý pri osvetlení mení jeho správanie, čím sa dajú jeho účinky reverzibilne ovládať svetlom.
Na základe tohto princípu vytvorilo konzorcium skupinu zlúčenín s názvom prosthe6. Tieto lieky pôsobia na bipolárne neuróny typu ON, bunky sietnice, ktoré za normálnych okolností prijímajú informácie od fotoreceptorov.
V prípade oslepených lariev zebričky, bežného modelu na meranie zrakovej ostrosti, prosthe6 obnovilo pohyby očí, ako aj inštinktívnu reakciu vyhýbania sa svetlu v prípade myší s vekovo podmienenou degradáciou makuly a chorobou sietnice zvanou retinitis pigmentosa, ktorá je zodpovedná za stratu nočného videnia či postupné zužovanie zorného poľa.
Myši s normálnym zrakom sa prirodzene vyhýbali jasno osvetleným priestorom a vyhľadávali tmu. Slepé myši už nerozlišovali medzi tmou a svetlom, takže sa pred silným osvetlením neskrývali do tmy.
Po podaní lieku slepé myši spontánne vyhľadávali tmavé miesta. Toto správanie naznačovalo, že dokázali vnímať aj denné svetlo a riadili svoje pohyby. Liečba tak obnovila funkčné vnímanie svetla za bežných podmienok, nielen pri neobvykle intenzívnom osvetlení. Kľúčovou zložkou lieku je prosthe6, zlúčenina malých molekúl aktivovaných svetlom (fotofarmakologických liekov) určených na obnovenie citlivosti na svetlo a zraku u pacientov s degeneratívnymi ochoreniami očí vedúcimi k oslepnutiu. Tieto zlúčeniny, vyvinuté medzinárodným výskumným konzorciom pod vedením Katalánskeho inštitútu pre bioinžinierstvo (IBEC) v júli 2026, fungujú ako molekulárne protézy. Nahrádzajú poškodené fotoreceptory bez potreby zložitej chirurgickej liečby, implantácie mikročipov alebo génovej terapie. Po podaní dvoch zlúčenín prosthe6-12 a prosthe6-15 sa myšiam obnovil zrak.
Pozrite si
Lieky fungujú ako akési molekulárne protézy. Nahradzujú signály z chýbajúcich buniek, čím umožňujú zachovaným sietnicovým obvodom opäť spracovávať svetlo bez potreby elektronického implantátu alebo genetického zásahu.
Tieto zlúčeniny boli tiež navrhnuté tak, aby reagovali na bežné viditeľné alebo biele svetlo. Na rozdiel od niektorých optogenetických prístupov nevyžadujú zariadenia, ktoré zosilňujú alebo modifikujú osvetlenie. Ich malé, vo vode rozpustné štruktúry im umožňujú reagovať pri dennom svetle alebo bežnom vnútornom osvetlení, nie pri špecializovaných zdrojoch s vysokou intenzitou.
Výsledky ukazujú, že existuje reálna možnosť obnoviť videnie pomocou neinvazívnych liekov a prostredníctvom mechanizmu, ktorý je nezávislý od konkrétnej poruchy sietnice alebo genetickej mutácie, čo by pomohlo viacerým pacientom.
Zatiaľ nie je známe, či sa prínosy pozorované v prípade zvierat prenesú aj na ľudí. Ak však budú budúce štúdie na ľuďoch úspešné, tento liekový prístup by mohol poskytnúť dostupnejšiu a cenovo výhodnejšiu alternatívu v porovnaní so súčasnými technológiami na obnovenie zraku, najmä ľuďom s pokročilou degeneráciou sietnice, pre ktorých neexistuje žiadna účinná liečba.
Zdroje: Institute for Bioengineering of Catalonia, Apollo Hospitals, SciTech Daily
(RR)
