Gözün beyinle bağlantılı ve ışığı algılayan tabakasına retina denir. Bazı genetik mutasyonların sonucunda, retinadaki ışığı yakalayan fotoreseptör adlı hücreler hasar görebilir ve görme bozuklukları oluşabilir. Bu tür kalıtsal retina hastalıklarının tedavisi ile ilgili çok sayıda çalışma mevcuttur.
Geçtiğimiz 15 yılda, retinal gen terapisi alanında büyük gelişmeler oldu. Herhangi bir kalıtsal retinal hastalık için belli bir tedavi şekli henüz onaylanmamış olduğu halde, retinal gen terapisini içeren klinik denemeler gelecek hastalar için umut vericidir.
Kalıtsal retinal hastalıklar, gözdeki anatomik bölgelere göre kategorize edilebilir. Bazı hastalıklar da daha fazla yayılarak retinadaki bütün fotoreseptörleri etkileyebilir. Yayılan bu hastalıkları iki kategoriye ayırabiliriz: stabil ve progresif. Stabil hastalıklar; konjenital (doğumsal) stabil gece körlüğü gibi tipik olarak erken başlar. Retinis pigmentosa (RP) gibi progresif hastalıklar ise daha geç yaşta ortaya çıkar. Diğer kalıtsal retinal hastalıklar ise daha büyük sendromların parçasıdır ya da sistemik hastalıklar ile ilişkilidir. Çok sayıda hastalık için çok sayıda klinik deneme mevcuttur. RP, en yaygın görülen retinal distrofidir. MERTK adlı bir genle ilişkilidir ve retinal gen terapisi klinik denemelerinin konusudur.
Stargardt hastalığı ise diğer bir yaygın retinal distrofidir. Bu hastalık için çok sayıda klinik deneme mevcuttur ve bu denemeler; lentiviral gen terapi denemesini, kök hücre terapi denemesini ve ağızdan bir ilaç denemesini içerir. Daha az görülen; leber congenital amaurosis (LCA), achromatosopia, X-linked retinoschisis (XLRS), usher sendromu and choroideremia gibi hastalıklar da gen terapi klinik denemelerinin konusudur. Bu klinik denemelerle birlikte, doğru tanı ve danışma da oldukça önemlidir.
Bir retinal distrofi hastasının tipik bir muayenesi, aile öyküsünün incelenmesi ve göz muayenesiyle başlar. Imaging -particularly optical coherence tomography, fundus photography and autofluorescence-electrophysiologic testing and visual field testing adlı testler de değerlendirme için kullanılır.
Kalıtsal retinal hastalıklar ile ilgili en yaygın yanlış anlaşılma, aile öyküsünün eksikliğininden dolayı hastalığın genetik olmadığını iddia etmektir. Kalıtsal retinal hastalıkların çoğu otozomal resesif kalıtım şekli gösterir ve incelenen kişi geniş bir aile ise hasta, etkilenen tek kişi olabilir. Resesif hastalığın taşıyıcısının çocukları, sadece 4’te 1 ihtimalle iki mutasyonlu alleli (aynı genin iki farklı kopyası) taşıyarak hasta olabilir.
Benzer şekilde otozomal resesif bir hastalığa sahip olan kişinin hastalığı çocuklarına geçirmesi, diğer ebeveyn de bu durumdan etkilenmemişse oldukça düşüktür. Genel popülasyonda çoğunlukla retinal distrofi taşıyıcılarına az rastlanır.
Retinal Distrofiler İçin Genetik Test
Gene dayalı terapi yöntemlerinin geliştirilebilmesinde anahtar nokta, etkili ve doğru genotiplemedir (hastalığa neden olan genlerin belirlenmesi). Gen terapisi, kalıtsal retinal distrofide ilgili genetik bozukluk tanımlandığında etkili olur. Geçtiğimiz 35 yılda 200’den fazla retinal distrofi geni tanımlandı ve diğer 50 tanesi haritalandı (kromozom üzerindeki yeri biliniyor ama gen tanımlanmadı).
Araştırma bazlı ya da ticari testlerin kendi eksileri ve artıları vardır. Araştırmaya dayalı testler kısmen ödenekler tarafından karşılanır. Fakat tüm hastalar, ödenekler tarafından karşılanan genetik testler için aday değillerdir ve sonuç almaları daha uzun sürer.
Çok sayıda akademik merkez, genetik danışmanlarla işbirliği halindedir. Akademik merkezlerin dışında kalıtsal retinal distrofiler üzerine uzmanlaşan retina uzmanları, genetik testler koordine eder ve hastaya danışma sunar.
Gen Terapisi
Gen terapisi; konak hücreye istenilen genin taşındığı bir vektör ile ilişkilidir. Çıplak DNA, nanopartiküller ya da virüsler, vektör örnekleridir. Viral vektör salınımı için var olan teknikler, gözün içine ve retinaya aktarımı içerir. Viral vektör nukleusa (hücre çekirdeği) girdiğinde, konak hücre gen anlatımı ve protein ürününe dönüşümüne aracılık eder.
Adeno ilişkili virüsler gen terapisi için özellikle uygundur. Çünkü hastalık yapıcı değillerdir, bağışıklık tepkisi oluşturmazlar ve konak hücrenin genomunu bozmazlar. Nükleustan ayrı kalırlar, ama etkili şekilde gen ekspresyonunu sürdürürler.
AAV ile ilgili bir kısıtlama paketleme boyutudur. Bu vektör, sadece 4,7 kb uzunluğunda transgen taşıyabilir. Bilim insanları, virüsün genomundaki hastalık yapıcı genleri çıkararak virüs genomunu manipüle ederler ve bu genlerin yerine tedavi edici olanları yerleştirirler. Böylece, AAV’nin geni kapsülleme ve DNA’yı salma özelliğinden yararlanılır. İhtiyaç duyulan transgeni taşıyan bir AAV vektörünün yaratılması için transgene vektöre aktarılır ve viral DNA’yla birlikte hücrenin içerisine paketlenir. AAV kapsidleri, nokta mutasyonuyla daha etkili bir hale getirilebilir.
Lentivirüslerle yapılan denemeler de mevcuttur. Genomu RNA formunda olan ve hücreye girdiklerinde DNA sentezleyen retrovirüslerin alt grubu lentivirüslerdir. Lentivirüslerin genoma entegre olduklarına inanılır ve hem çoğalan hem de çoğalmayan hücreleri enfekte edebilir. Lentivirüslerin AVV’den (8-10 kb) daha fazla taşıma kapasitesi vardır. Bu nedenle büyük boyutlu genlerin etkilediği retinal genetik hastalıkların tedavisi için ideal bir vektördür (Örneğin stargardt hastalığındaki ABCA4 geni için). Replacement (takviye edici) gen terapisi klinikle ilişkili en yaygın gen terapisi türüdür. Otozomal resesif aktarılan bir genetik mutasyon sonucu hücrede kodlanamayan proteinin takviye edilmesini içerir.
Gen Terapisinin Diğer Türleri
Gen terapisinin çok sayıda türü mevcuttur. Örneğin; hastalık genetik açıdan çok sayıda faktörden etkileniyorsa ya da hastalığa sebep olan genetik mutasyon bilinmiyorsa bir büyüme faktörü eklenebilir.
Optogenetik; ışığa duyarlı olabilmeleri için gangliyon hücrelerini (retinada bulunan beyine sinyal ileten hücre türü) genetik açıdan değiştirir. Fotoreseptörlerin hasar gördüğü retinal hasarlar için bu yöntem faydalı olabilir. Dominant kalıtım durumlarında ise, kayıp geni takviye edemeyiz. Küçük RNA’ların dahil olduğu baskılayıcı gen terapisi yöntemi uygulanır.
CRISPR gibi gen editleme yöntemleri ise, DNA’yı genetik olarak değiştirmeyi ya da modifiye etmeyi amaçlar. Bu çalışmalar in vitro ya da fare modellerinde yapılır. Dominant ya da negatif etkiyi kontrol etmek için kullanılır.
Klinik Gen Terapisi Denemeleri
Aktif klinik gen takviyesi denemeleri; stargardt disease, usher syndrome, RP, XLRS, choroideremia, achromatopsia and leber congenital amaurosis 2 (LCA2) hastalıklarını hedefliyor. Bu denemeler, AAV ya da lentivirüs viral vektörleri kullanılarak yapılır.
Vektör Optimizasyonu ve Salınımı
Gene terapisinin tedavi edici etkisini arttırabilmek için vektörlerin optimize edilmesi üzerine birçok grup çalışmaktadır. Bazı araştırmacılar, progresif retinal distrofiler için erken tedavilerin görüşün iyileşmesi için en iyi seçenek olabileceğine inanırlar. Retinal yapısı daha iyi korunmuş genç hastalarda, retinanın ışığı algılmasında daha az gelişme görülmesine rağmen, faz 1 ve 2 denemeleri, hastanın yaşıyla ve cinsiyetiyle doğrudan korelasyon göstermedi.
Cerrahi olarak retinaya gen terapisinin aktarılmasının mekanizması, retinal enjeksiyonların neden olabileceği potansiyel travma nedeniyle tartışmalıdır. Bazı faz 1/faz 2 LCA denemeleri, göz çukuru altından yapılan enjeksiyonlardan sonra hastanın görsel keskinliğini ve retina kalınlığını kaybettiğini gösterir.
LCA2 ile ilgili çalışmalar en kapsamlısıydı. Çok sayıda faz 1/faz 2 denemesi ve faz 3 denemesi yapıldı ve FDA onayı bekleniyor. LCA2 için çok sayıda faz 1/faz 2 denemesi hastalarda gen terapisi sonrasında retinal hassasiyette iyilleşmeyi sağlamasına rağmen, bu gelişmeler düşük düzeydedir ve devam eden dejenerasyona karşı korumada başarısız oldu. Bu nedenle bu konuda daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Optimize edilmiş vektörlerin tedavi edici etkinliği üzerine yapılan çalışmalar devam etmelidir. Klinik bakış açısından incelendiğinde hangi hastanın hangi vektörden en çok yararlanacağını bilmiyoruz ve hangi tedavi edici müdahalenin retinal dejenerasyon ve görme kaybını değiştireceğini bilmiyoruz. Cerrahi açıdan ise mekanik travmayı en aza indirmek için en uygun yöntem üzerinde çalışılmalıdır.
Kaynakça:
http://www.retina-specialist.com/article/gene-therapy-the-new-frontier-for-inherited-retinal-disease
Yazar: Ayça Olcay