Fotoreseptor degenerasiyası yaşla əlaqəli makula degenerasiyası (AMD) və retinitis pigmentosa (RP) da daxil olmaqla korluğun bir neçə əsas səbəbinin arxasında durur. Bu xəstəliklər birlikdə dünyada təxminən 200 milyon insana təsir göstərir və görmə pozğunluğunun və korluğun əsas səbəbləri arasında yer alır. Müstəqillik və həyat keyfiyyətinə dərin təsirlərdən əlavə, görmə itkisi həm də səhiyyə xərcləri və məhsuldarlığın itirilməsi nəticəsində ildə 400 milyard ABŞ dollarından çox qiymətləndirilən qlobal iqtisadi yük yaradır.

Bu xəstəliklərdə, gələn işığı aşkarlayan tor qişasının fotoreseptor hüceyrələri tədricən sıradan çıxır və ölür. Lakin tor qişasının daha dərin hissəsində yerləşən neyron dövrələrinin çox hissəsi toxunulmaz qala və fəaliyyət göstərə bilir. Problem ondadır ki, fotoreseptorlar olmadan bu sağ qalan hüceyrələr artıq vizual məlumatı beyinə göndərmək üçün lazım olan işıq siqnallarını qəbul etmirlər.

Qalan retinal dövrə işığa həssaslığı bərpa etməyə çalışan alimlər üçün vacib bir hədəfə çevrilib. Mövcud yanaşmalara müəyyən mutasiyaları olan xəstələrin yalnız kiçik bir hissəsi üçün uyğun olan gen terapiyası və invaziv, baha başa gələn və əhəmiyyətli təlim tələb edən elektron retinal protezlər daxildir. Optogenetika və işığa həssas dərmanlar da klinik sınaqlara daxil olub. İşığa həssas dərmanlar ümidverici təhlükəsizlik nəticələri verib, lakin adi işıqlandırma səviyyələrində yüksək keyfiyyətli görmə qabiliyyətini bərpa etmək çətin olaraq qalır.

İşıqla Aktivləşdirilən Dərmanlar Yeni Bir Yanaşma Təklif Edir

Kataloniya Biomühəndislik İnstitutunun (IBEC) rəhbərlik etdiyi tədqiqat konsorsiumu indi korluğun heyvan modellərində vacib görmə funksiyalarını bərpa etmək üçün hazırlanmış yeni bir fotodəyişdirilə bilən kiçik molekullu dərman sinfi hazırlayıb. Nəticələr Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalında (JACS) dərc edilib .

Bu birləşmələr, adətən fotoreseptorlar tərəfindən yerinə yetirilən işin bir hissəsini öz üzərinə götürmək üçün hazırlanmışdır. Onlar digər oftalmoloji dərmanlar kimi gözə inyeksiya yolu ilə çatdırıla bilər və ya hətta göz damcısı kimi də tətbiq oluna bilər. Heç bir metod genetik modifikasiya və ya implantasiya edilmiş cihaz tələb etmir. Bu birləşmələr həmçinin perspektivli təhlükəsizlik profilləri göstərib və bu da onları görmə qabiliyyətini bərpa etməyə yönəlmiş gələcək terapiyalar üçün potensial namizədlərə çevirir.

“Bu molekullar korluğu müalicə etmir, çünki fotoreseptor degenerasiyasının səbəbini aradan qaldırmırlar. Lakin onlar görmə qabiliyyətini bərpa etməkdə olduqca təsirlidirlər və bunu çox sadə və potensial olaraq xəstəyə uyğun bir yanaşma ilə edirlər”, – deyə IBEC-də ICREA Tədqiqat Professoru, Nanozondlar və Nanokommutatorlar qrupunun lideri, CIBER-BBN üzvü və tədqiqatın həmrəy rəhbəri Pau Qorostiza izah edir.

“Məqsədimiz sağlam retinanın necə işlədiyinə mümkün qədər yaxın olan molekulyar mexanizmdən istifadə edərək görmə qabiliyyətini bərpa etmək idi”, hazırda IBEC-dəki Gorostiza qrupunda doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı və tədqiqatın həmmüəllifi Rosalba Sortino deyir. “Retinanın emalını keçmək əvəzinə, onu itirilmiş fotoreseptor hüceyrələri ilə eyni səviyyədə retinal dövrə səviyyəsində yenidən aktivləşdirməyi hədəflədik.”

Nəticələr 10 ildən çox tədqiqata əsaslanır. Layihəyə Alkala Universitetində (UAH) Pedro de la Villanın başçılıq etdiyi komanda, İnstitut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC), Barselona Universiteti (UB), Ramón y Cajal Sağlamlıq Araşdırmaları İnstitutu (IRYCIS), Barselona Muxtar Universiteti (UABó) və E.

Kor Heyvanlarda Görmə Funksiyasının Bərpası

Bu texnika, işıq istifadə edərək dərmanın aktivliyinin geri çevrilə bilən şəkildə idarə olunmasına imkan verən bir yanaşma olan fotofarmakologiyaya əsaslanır. Tədqiqatçılar işığa həssas molekulyar açar daxil etməklə dərmanın kimyəvi quruluşunu dəyişdirirlər. İşığa məruz qaldıqda, açar dərmanın aktivliyini dəyişdirir.

Bu strategiyadan istifadə edərək, komanda prothe6 kimi tanınan birləşmələr ailəsi yaratdı. Bu molekullar ON-bipolyar neyronları hədəf alır və görmə itiliyini araşdırmaq üçün adətən istifadə edilən kor zebrafiş sürfələrində sakkadik göz hərəkətlərini (optokinetik refleks) bərpa edir.

Tədqiqatçılar həmçinin müalicənin yaşla əlaqəli makula degenerasiyası və retinit pigmentozası olan siçan modellərində anadangəlmə işıqdan yayınma davranışını bərpa edə biləcəyini aşkar etdilər.

Sağlam siçanlar instinktiv olaraq daha qaranlıq mühitlərə üstünlük verir və parlaq işıqlı məkanlardan qaçınırlar. Bu davranış tamamilə işlək vizual sistemdən asılıdır. Kor siçanlar işıq və qaranlıq arasındakı fərqi hiss edə bilmədikləri üçün bu seçimlərini itirirlər.

Lakin protez 6 aldıqdan sonra kor siçanlar yenidən kortəbii olaraq qaranlıq bölgələrə üstünlük verdilər. Bu davranış onların işığı aşkarlaya və hərəkətlərini istiqamətləndirmək üçün vizual məlumatlardan istifadə edə bildiklərini göstərirdi. Heç bir təlimə ehtiyac yox idi.

Təsir, buludlu bir gündə qapalı və ya açıq havada müşahidə edilən işıqlandırma səviyyələrinə bənzər işıqlandırma səviyyələrində də baş verdi. Bu, müalicənin təbii, vizual olaraq idarə olunan davranış yaratmaq üçün funksional işıq qavrayışını kifayət qədər güclü şəkildə bərpa etdiyini göstərir.

Xüsusilə iki birləşmə, prothe6-12 və prothe6-15, xüsusilə ümidverici nəticələr verdi. Gözə inyeksiya edildikdən və həmçinin göz damcıları şəklində topikal tətbiqdən sonra bərpa olunmuş görmə davranışları müşahidə edildi.

İtirilmiş Fotoreseptorların Funksiyasının Yenidən Əvəz Edilməsi

Prothe6, normal olaraq işığı hiss etməkdən məsul olan fotoreseptorlardan məlumat alan ON bipolyar hüceyrələri, yəni retinal neyronları hədəf alaraq işləyir.

Tədqiqatın həmrəyindən olan de la Villa izah edir ki, “Sağlam görmədə ON bipolyar hüceyrələri işığın olması haqqında məlumatı görmə dövrəsinin qalan hissəsinə ötürməkdə əsas rol oynayır. Degenerativ göz xəstəliklərində fotoreseptorlar itirilsə də, bu əsas dövrənin çox hissəsi toxunulmaz, lakin qeyri-aktiv qalır. Bu, böyük terapevtik imkan yaradır”.

Bu birləşmələr sağ qalan torlu qişa dövrəsindəki bir zülalı (mGlu6) hədəf alır. Bunu etməklə, prothe6, itkin fotoreseptorlar tərəfindən normal olaraq təmin edilən bəzi funksiyaları effektiv şəkildə əvəz edə bilər.

İşıq gözə çatdıqda, molekullar formasını dəyişir. Bu dəyişiklik retinada normal vizual prosesə bənzər şəkildə siqnal ötürülməsini tetikler. Tədqiqatçılar bu birləşmələri “molekulyar protezlər” adlandırırlar, çünki onlar retinanın implantasiya edilmiş aparat və ya genetik modifikasiya olmadan yenidən işığa reaksiya verməsinə imkan verir.

Digər vacib xüsusiyyət isə onların adi işıqlandırma altında fəaliyyət göstərmə qabiliyyətidir. Bəzi optogenetik yanaşmalardan fərqli olaraq, onlar xüsusi işığı gücləndirən və ya çatdıran cihazlara ehtiyac duymurlar. Molekullar kiçikdir və suda həll olur və qeyri-adi dərəcədə intensiv və ya xüsusi işıq mənbələrinə ehtiyac olmadan normal qapalı işıqlandırma və gün işığı da daxil olmaqla, adi görünən və ya ağ işığa reaksiya verirlər.

Mümkün İnsan Müalicələrinə Doğru Hərəkət

Bu tapıntılar görmə qabiliyyətinin bərpası üçün fotofarmakoloji preparatın (əlaqəsi olmayan bir zülalı hədəf alan) ilk klinik sınağının dərc olunmasından qısa müddət sonra ortaya çıxır. Bu mərhələ fotofarmakologiyanın eksperimental tədqiqatlardan potensial klinik istifadəyə doğru irəliləməyə başladığını göstərir.

Prothe6 texnologiyası patentlə qorunur və tədqiqatçılar hazırda bərpa olunmuş görmə funksiyasının nə qədər davam edəcəyini uzatmaq məqsədi ilə onun təhlükəsizliyini və formulasiyasını öyrənirlər.

Komanda həmçinin translyasiya inkişafını və gələcək klinik sınaqları dəstəkləyən investisiyalar təmin etmək üçün formalaşmaqda olan spin-off şirkəti olan Eyelumina ilə işləyir.

Qorostiza deyir ki, “Bunu terapiyaya çevirmək uzun və zəhmətli bir prosesdir. Lakin nəticələr göstərir ki, xəstələrin əksəriyyətinə çatmaq üçün qeyri-invaziv, geriyə doğru və spesifik retinal pozğunluqdan və ya genetik mutasiyadan asılı olmayan bir mexanizmlə dərmanlarla yüksək keyfiyyətli görmə qabiliyyətini bərpa etməyin real ehtimalı var.”

Əgər bu yanaşma nəticədə insanlarda uğurlu olarsa, mövcud görmə bərpa texnologiyalarına geniş şəkildə əlçatan və əlverişli alternativ təmin edə bilər. Bu, xüsusilə hazırda effektiv müalicə variantları olmayan inkişaf etmiş retinal degenerasiyalı insanlar üçün vacib ola bilər.

Layihə, xəstələr fondu Fundaluce (2016), CaixaHealth (Drug4sight, 100010434), Kataloniya hökuməti (Innovators, Producte və Peris proqramları) və CIBER-BBN (dəyərləndirmə proqramı) tərəfindən erkən maliyyələşdirmə almışdır.

Bu iş həmçinin Rosalba Sortinonun doktorluq dissertasiyasının bir hissəsini təşkil etmişdir. Barselona Universiteti ona Əczaçılıq və Qida Elmləri Fakültəsində təqdim etdiyi dissertasiyaya görə 2023-24 tədris ili üçün Fövqəladə Doktorluq Mükafatını vermişdir.