Метка: Генетика

Опубликовано

Осенние новости: направления и результаты научных исследований глаукомы

Оптогенетика, dropless glaucoma и индивидуальные стратегии лечения в будущем

Генная терапия способна повысить выживаемость ганглиозного слоя сетчатки при глаукоме и других повреждениях, неизлечимых ранее

Несмотря на пандемию коронавируса, в мире успешно продолжаются научные исследования глаукомы. При этом в сохраняющемся качестве, широком диапазоне, доказательности и практическом значении научных разработок нас убеждают публикации специализированных изданий.

В числе прочих, интенсивно развивается направление, изучающее причинно-следственные связи ранней и запущенной открытоугольной глаукомы и сахарного диабета. Сюда же, согласно требованиям времени, встраиваются исследования факторов вмешательства коронавирусной инфекции в состояние таких «сочетанных» больных.

Среди специалистов сегодня достигнуто понимание того, что офтальмологические проблемы должны решаться в связи с проблемами сопредельными, на первый взгляд не связанными с нарушениями зрения.

Например, 29 октября с.г. на портале “Ophthalmology Times” обозреватели представили научному сообществу работу группы медиков Jihoon Shin, Shinichiro Toyoda, Shigeki Nishitani, Atsunori Fukuhara, Shunbun Kita, Michio Otsuki, Iichiro Shimomura (университет Осака, Япония).

Эти специалисты наблюдали пациентов пожилого возраста (60–79  лет), имеющими нарушения жирового обмена и сопутствующий сахарный диабет разной степени тяжести, и оценивали роль жировой ткани в заражении коронавирусной инфекцией при таком анамнезе. Они полагают, что возраст, ожирение и диабет являются основными факторами риска тяжелого прогрессирования и исхода инфицирования SARS-CoV-2 (COVID-19).

В этом исследовании обнаружено, что способствующий сцеплению (адгезивный) коронавирусный «шиповой», или спайковый белок в структуре вируса SARS-CoV-2 очень активен по отношению к белку жировой ткани GRP78 на  поверхности клеток (проявляет к нему экспрессию). Вследствие этой экспрессии жировая ткань может быть резервуаром для SAR-CoV-2 и ключом к уязвимости пожилых людей, а также тех, кто страдает ожирением или диабетом. Становится понятным, почему определенные подгруппы пациентов могут быть так серьезно затронуты COVID-19. В то же время, регулирование уровня инсулина в крови у пациентов с диабетом может снизить риск заражения COVID-19.  Эта информация была также размещена на порталах News Medical и Американской Диабетической ассоциации, что свидетельствует о ее актуальности. Полнотекст доступен по адресу.

Эта работа созвучна недавней публикации в журнале «Национальный журнал глаукома» группы российских офтальмологов  Фурсова А.Ж., Гамза Ю.А., Гусаревич О.Г., Дербенева А.С., Васильева М.А., Чубарь Н.В., Тарасов М.С., Новосибирский государственный медицинский университет), где представлены результаты долгосрочного (2 года) наблюдения за состоянием макулярной области (центральной зоны сетчатки) у пациентов 61-69 лет с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) стажа 4-6 лет и сахарным диабетом (СД) стажа 10 лет, значениями ВГД 19-21 мм.рт.ст. Полный текст здесь (DOI: 10.25700/2078-4104-2021-20-3-59-77). Авторы полагают, что «…сочетанное течение ПОУГ и СД сопровождается развитием  выраженных структурных и гемодинамических изменений сетчатки с высокой скоростью прогрессии при долгосрочном наблюдении».

Согласно полученным результатам, скорость потери ганглиозных клеток начинает стремительно расти ко второму году наблюдения среди пациентов с сахарным диабетом и глаукомой III стадии, в то время как среди пациентов с начальной и далекозашедшей IV-V стадией глаукомы такой лавинной утраты  ганглиев вдвое  не наблюдается. Такая же тенденция была отмечена относительно качества кровотока.

Скорость истончения ганглиозного слоя сетчатки и уменьшения плотности сосудов в ее центральной зоне (макуле) различны на разных стадиях глаукомного процесса. III-я стадия глаукомного процесса требует лечебного вмешательства, поскольку именно здесь наиболее выражены разрушительные процессы, тогда как начальная стадия требует интенсивной профилактики

В разделе «Глаукома: взгляд изнутри» (Glaucoma insight) упомянутого портала также набирает обороты дискуссия о том, возможно ли «смягчение лекарственного бремени», то есть режима ежедневного закапывания глазных капель, снижающих внутриглазное давление, и насколько оправдано применение глазных капель на разных стадиях заболевания.

Проблеме «безкапельного лечения» глаукомы (dropless glaucoma) уделяется все большее внимание в связи с активно развивающимся направлением микроинвазивной (низкотравматизирующей) хирургии глаукомы – MIGS (Minimally invasive glaucoma surgery). В профессиональном офтальмологическом сообществе это направление признано прорывным и поистине революционным, так как оно предоставляет выбор между медикаментозной нагрузкой и одномоментным долгосрочным снижением внутриглазного давления. Предполагается, что оно будет особенно эффективным в тех случаях, когда в течение длительного времени не удается достичь целевого безопасного уровня внутриглазного давления только с помощью глазных капель, даже на фоне проведенного традиционного хирургического вмешательства.  

На портале представлены результаты проведенного в Германии долгосрочного (2 года) сравнительного наблюдения за больными после  MIGS и традиционной трабекулотомии (трабекула, или дренажная сеть, по сегодняшним представлениям ─ участок, ответственный за отток внутриглазной жидкости, «засоряемый» со временем).

Офтальмологи Klabe K, Kaymak H. (клиника Дюссельдорф) сообщили летом текущего года об успешном и стабильном снижении ВГД после применения одной из методик (doi.org/10.2147/OPTH.S325394), (по окружности склеры) без применения имплантантов (дренажей) у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой.  Среднее исходное ВГД в этом наблюдении снизилось с 24,6 мм рт. ст. до операции до 14,7 и 14,9 мм рт. ст. спустя два года. На этом фоне условный объем медикаментозных препаратов для снижения ВГД снизился вдвое.  Через 24 месяца почти 60% глаз не принимали лекарства, снижающие ВГД (авторы оговаривают, что в исследовании не участвовали пациенты с сочетанной катарактой и с определенным объемом передней камеры глаза).

С этим направлением пересекаются исследования, ориентированные на разработку более современных стратегий вмешательства в глаукомный процесс и более точных протоколов лечения глаукомы, построенных на строго индивидуальном подходе к каждому пациенту, поскольку глаукома «у каждого пациента своя».

Есть мнение, что в эпоху MIGS возможно отойти от традиционного приоритета антиглаукомных капель как основного регулятора ВГД. В будущем предлагается на индивидуальном решать, применять ли «агрессивное лечение», снижая ВГД, или же для некоторых пациентов «сделать шаг назад», посчитав для них приемлемыми более высокие целевые значения ВГД и тщательно разработать тактику выжидания и наблюдения с соответствующим медикаментозным лечением. Хирургическое лечение может быть приоритетным совсем не обязательно на определенной стадии глаукомы. На поздних стадиях заболевания высокоинвазивные операции могут быть более успешными для достижения необходимого ВГД с меньшим количеством лекарств или без них.

Материалы на эту тему, предлагаемые обозревателем Lynda Charters,  можно найти здесь.

Необходимо сказать об активно развивающемся направлении оптогенетики (optogenetic-therapy), непосредственно связанном с проблемами дегенерации сетчатки при глаукоме.

 В Медицинском центре Маунт-Синай (штат Флорида, США) при поддержке Национального института проблем зрения в экспериментах на грызунах показано, что дегенеративные, ныне неизлечимые, повреждения сетчатки и зрительного нерва, диабетическую ретинопатию и глаукому возможно смягчить или нивелировать с помощью генной терапии.

Исследователи вышли на авторскую методику нейропротекторных стратегий, позволяющих защищать ганглиозные слои сетчатки. Они использовали для своих целей регуляторные возможности фермента CaMKII (Са / кальмодулин-зависимая протеинкиназа), участника сигнальных каскадов в нейронной сети, изученного ранее на другом объекте — гладких мышцах.

 «Мы впервые обнаружили доказательства того, что CaMKII и сопутствующий ему сигнальный целевой белок CREB являются ключевым регулятором выживания ганглиозных клеток сетчатки как в нормальной, так и в больной сетчатке, и может быть желательной терапевтической мишенью для сохранения зрения в условиях, которые повреждают аксоны и сомы ганглиозных клеток сетчатки», — говорит автор этого революционного подхода к лечению патологий зрения профессор Бо Чен (Bo Chen). Этот ученый предложил также две новейшие модели глаукомы, имитирующие патофизиологические процессы при повышенном и нормальном внутриглазном давлении.

Итак, краткий обзор достижений в лечении глаукомы убедительно показывает нам, что всегда следует пытаться воздействовать на, казалось бы, безнадежные повреждения сетчатки и запущенные стадии заболевания. До встречи.

Опубликовано

Использовать генетические данные, чтобы понять индивидуальную траекторию пути к глаукоме, и развить «индивидуализированную» медицину

Глаукома — генетически наследуемое нейродегенеративное заболевание

По генетическим маркерам, которые можно исследовать сразу после рождения, можно сказать, что произойдет со зрением человека многие годы спустя

В своей образовательной стратегии, ориентированной на людей с диагностированной глаукомой, портал Glaucoma Research Foundation стремится научить каждого живущего с этим заболеваниям постоянно отвечать себе на жизненно важные вопросы.

Первый: «В какой мере диагноз глаукомы ограничит мою жизнь?»

Обращаясь к своим подопечным (пациентам и их семьям), специалисты портала прямым текстом отвечают:

«Люди ограничены в действиях ровно настолько, насколько сами задают себе представления о том, что могут или не могут делать. В действительности, вы можете продолжать заниматься тем же, что и до диагноза глаукомы. Вы можете планировать что-то новое и начинать воплощать новые идеи. И вы можете безусловно доверять

офтальмологическому сообществу в том, что оно находится в постоянном поиске более эффективных методов работы с глаукомным процессом.  Поэтому заботьтесь должным образом о себе и о своем зрении, и наслаждайтесь жизнью в полной мере»

Второй вопрос, который должен задать себе пациент с глаукомой, следующий указанному выше принципу: А что именно Я могу сделать для окружающих?»

«..Как пациент с глаукомой вы располагаете возможностью передать свои знания о заболевании друзьям и родственникам. Многие не осознают важность проверки зрения и не знают, что у людей с глаукомой (изначально, ред.) могут отсутствовать симптомы. Вы можете помочь защитить их зрение, посоветовав регулярно проверять глазное давление и состояние зрительных нервов».

Более детально можно ознакомиться с информационной стратегией портала, перейдя по ссылке в рубрику «Вопросы и ответы».

Чтобы осознанно помогать, нужно быть осведомленным в проблеме.  Для новых посетителей сообщаем, что наш сайт работает именно в этом направлении, совмещая широкое информирование о последних научных и практических доказательных достижениях за рубежом в диагностировании и лечении глаукомы с просветительской функцией patient education.

Это ресурсы, описывающие глаукому: ее клинические проявления, симптоматику, возрастные этапы, способы лечения, диагностики, правила адаптации к жизни с глаукомой, психологические особенности больного глаукомой и многое другое:

В помощь интересующимся проблемой глаукомы американский Фонд исследований глаукомы расширяет границы образовательного пространства. В частности, Фонд регулярно обновляет список информационных ресурсов, оставляя выбор и трактовку за пользователем. Они условно делятся на крупные группы.

Glaucoma-Related

Это ресурсы, ориентированные на ознакомление с особенностями функционирования зрительного аппарата, включая неврологический компонент:

Eye-Related

Наконец, это ресурсы, знакомящие со спецификой работы служб здравоохранения:

Желающие могут самостоятельно изучать информацию на этих ресурсах и задавать вопросы на нашем сайте.

В последней статье января мы хотим обратить ваше внимание на материалы о глаукоме ресурса https://glaucoma.uk/, то есть опубликованные специалистами Соединенного Королевства United Kingdom UK (Великобритания + Северная Ирландия).

Glaucoma UK — это рабочее название Международной ассоциации глаукомы, благотворительной организации, зарегистрированной в Англии и Уэльсе (юго-запад Великобритании, одна из четырех административных единиц UK) под номером 274681, в Шотландии (автономная административно-политическая единица UK) под номером SC041550.

Glaucoma UK на своем портале сообщает, что Ассоциация отражает результаты финансируемых им медицинские исследования выявления и лечения глаукомы и технологии, улучшающие качество жизни людей всех возрастов, живущих с глаукомой.  В ее состав входят несколько соподчиненных административных ресурсов в разных регионах Королевства.

Информационным ресурсом Ассоциации Glaucoma UKWoodcote House служит, например, специализированный онлайн-портал «Глаукома: взгляд изнутри» (Glaucoma UK Insight), издательский центр которого расположен на территории графства Кент (г. Эшфорд). С содержанием выпусков можно ознакомиться по подписке через его электронный адрес на портале Glaucoma Research Foundation.

Мы размещаем здесь материал открытого доступа августовского выпуска 2020 года. Портал обращает внимание пользователей на «публикацию месяца» в разделе «Беседы о глаукоме»: «Взломщики кодов: как генетические исследования раскрывают секреты глаукомы» (Code breakers: how genetic research is unravelling the secrets of glaucoma). В презентации, подготовленной службой поддержки ресурса, изложено содержание исследований, проводимых в лондонском Gueen Mary University (оригинальный текст здесь).

В ней говорится о том, что индивидуальность генетического кода обуславливает индивидуальность «строительных блоков», из которых, условно говоря, составлено наше тело. Это своего рода инструкции, определяющие наши отличительные признаки (например, цвет глаз). В том числе белковые структуры глаза заключают в себе информацию о генетическом кодировании.

Генетический код одного человека состоит из трех миллиардов «составляющих компонентов»; он может варьировать (мутировать).  Всего одно изменение в коде может повлечь за собой заболевание. Например, муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, некоторые формы рака имеют такую природу.

Возможно ли, чтобы изменения одного лишь гена повлекли за собой наследственную глаукому?  Исследования показывают, что в 5% случаев вариации гена под названием MYOC (миоцилин). Достаточно одной его вариации, чтобы вызвать наследственную глаукому, которая будет повторяться почти в каждом поколении внутри одной семьи. Однако 95% глаукомы вызываются не единственной мутацией, а комбинацией вариантов, каждый из которых вносит сюда свой небольшой вклад

Мы называем такое воздействие «комплексным, провоцирующим заболевание» (complex disease), и большинство клинических случаев глаукомы имеет именно такую природу. Это означает, что несколько факторов риска сами по себе не могут провоцировать глаукому, но их сочетание, которое вы наследуете от матери или отца (или обоих) неминуемо со временем проявит свое убийственное назначение.

Выявление каждого из индивидуальных факторов риска является сложной задачей, требующей времени, затрат, очень большого количества участников, но за последнее десятилетие огромные прорывы сделали этот поиск проще и более рентабельным.

По мере развития технологий стало намного менее затратно определять генетический код по образцу крови или слюны, чем это было десять лет назад. Метод также стал более доступным, поскольку вы можете купить набор в местной аптеке и отправить его в соответствующую лабораторию, которая затем отправит вам ваш генетический код и его интерпретацию (паспорт – ред.)! Эти домашние наборы для тестирования стали очень популярными, особенно среди людей, интересующихся своим этническим происхождением и генеалогией, но могут ли они рассказать нам что-нибудь о глаукоме?

Эти тесты могут помочь, если у вас повышенный риск развития генетических заболеваний, но в настоящее время они обычно не интерпретируют код риска глаукомы.


Однако этот вопрос весьма
актуален, поскольку глаукома — одно из
наиболее распространенных генетически наследуемых заболеваний.
Выявление имеющих высокий генетический риск глаукомы может революционизировать
способ раннего обнаружения глаукомы среди более широкой численности популяций

Но проблема в том, что обследовать все население на глаукому нереально. Это приведет к перегрузке системы здравоохранения из-за слишком большого количества ложноположительных результатов. Только 2–3%  населения старше 40 лет реально страдает глаукомой, и даже  точный тест может привести к ошибочным показателям, из-за чего множеству людей придется проводить дополнительные тесты (укажем здесь, что риски ложноположительного тестирования присущи всем массовым мероприятиям по скринингу на заболевания).

Такой подход был бы полезен, если бы мы сузили область применения скрининга до групп риска: возраст более 40 лет, наличие семейного анамнеза, происхождение из стран Африки, Карибского бассейна или Восточной Азии.

Следуя логике такой идентификации, мы могли бы точно так же выделять в общей популяции группы людей, которые подвержены высокому риску глаукомы, основываясь на данных генетических паспортов.

Итак, что мы можем сделать, чтобы доказать, что этот тип скрининга будет эффективен, и есть ли основания для его разворачивания?

Один из целевых проектов в Соединенном Королевстве ориентирован на выяснение этих перспектив ─ UK Biobank Eye & Vision Consortium.

Используя данные более 100 000 пользователей британского Биобанка, разработчики этого проекта изучают взаимосвязь генетических параметров с заболеваниями глаз.

Шесть глазных замеров, включая внутриглазное давление и остроту зрения, были взяты у участников создания огромного банка данных.

Так как же генетика повышает риск развития глаукомы?

Нужно знать, что генетический паспорт ответственен за то, как сформированы анатомические структуры ваших органов.


Как мы знаем, глаукому провоцирует повышенное внутриглазное давление (ВГД), которое впоследствии повреждает
зрительный нерв. Повышение ВГД часто связано с ухудшением работы дренажной сети, то есть затрудненным оттоком внутриглазной жидкости.

Можно предполагать, что функциональные возможности и ресурсы эффективности дренажной системы глаза (из трабекулярной сети в канал Шлемма) обусловлены и ограничены генетически


Если это действительно так, то появляется шанс прогнозировать чей-то шанс развития глаукомы и то, как она может развиться еще до того, как ее обнаружат. Есть пилотные данные о том, что таким способом можно прогнозировать развитие глаукомы с точностью до 76% (сравнили генетические маркеры 4000 пациентов с глаукомой и 30 000 человек без глаукомы).

Это поразительно, потому что означает: по генетическим маркерам, которые можно исследовать сразу после рождения, можно сказать, что произойдет со зрением этого человека многие годы спустя.

Генетики (и офтальмологи-оптометристы) могут помочь выявить тех, кто действительно подвержен высокому риску, и проследить за тем, чтобы эти люди прошли дальнейшее обследование.

Генетические исследования в будущем смогут ориентировать врача в том, какая анатомическая структура глаза у конкретного человека группы риска глаукомы будет затронута с большей вероятностью. У некоторых людей генетически более высока вероятность иметь проблему с каналом Шлемма, а не с проблемой трабекулярной сети; лечение, направленное на трабекулярную сеть, может не подходить для пациентов, у которых есть проблема с каналом Шлемма.

Есть и еще один важный аспект проблемы.

Эффективность консервативного и хирургического вмешательства  в ведении больного глаукомой не всегда столь высока, как этого ожидают врачи. Лекарства действительно помогают снизить внутриглазное давление, но для части пациентов они не столь эффективны.

В настоящее время нам приходится использовать метод проб и ошибок, чтобы найти лучшее решение. У некоторых людей возникают действительно серьезные побочные эффекты. Например, действие лазера различается: у некоторых пациентов наблюдается хорошее падение глазного давления, а у других даже увеличивается.

Было бы замечательно, если бы мы могли использовать генетику для прогнозирования эффективности вмешательства, прежде чем проводить какое-либо лечение.

Мы могли бы начать развивать «индивидуализированную медицину», которую можно было бы адаптировать к каждому человеку. Помимо понимания шансов развития глаукомы и того, какие варианты лечения будут наиболее эффективными, было бы здорово использовать генетические данные, чтобы понять индивидуальную траекторию пути к глаукоме, потому что она у всех разная.

Итак, какова цель использования генетики для лечения глаукомы и как это повлияет на вас как на пациента? Конечная цель в том, чтобы у вас была электронная карта с генетическим паспортом, доступная для врача. Это автоматически предоставит вам данные об индивидуальном генетическом риске. Они могут быть объединены с данными «изменяемого риска»: это информация об образе жизни пациента, которая также может быть важной. Такие данные могут быть использованы для персонализированного подхода к лечению глаукомы. Генетические исследования продвигаются быстрыми темпами, и легко увидеть, как это может стать прерогативой более богатых стран. Что вы можете сделать, если обнаружите, что у вас более высокий генетический шанс на развитие глаукомы? Самое главное — проверить свои глаза!

Кроме того, вам нужно посмотреть на свой изменяемый риск или риск, связанный с образом жизни. В настоящее время в этой области проводится множество исследований, в том числе исследование британского Биобанка, посвященное глаукоме и потреблению кофеина.

Как вы думаете, с большей ли вероятностью люди отнесутся к риску развития глаукомы серьезно, если они поймут, что у них есть генетическая предрасположенность к глаукоме?