1. Биохимия зрительного цикла и молекулярный этиопатогенез болезни Штаргардта

Болезнь Штаргардта — дистрофия сетчатки, ассоциированная с мутациями в гене ABCA4, наследуемая по аутосомно-рецессивному типу. Частота встречаемости варьирует в разных популяциях, в среднем оценивается как 1:10 000. Ген ABCA4 кодирует ретиноспецифичный АТФ-связывающий белок-транспортер ABCR (в современной номенклатуре — ABCA4), участвующий в зрительном цикле. В зависимости от степени остаточной функции белка мутации гена ABCA4 вызывают широкий спектр рецессивных абиотрофий сетчатки, включающий болезнь Штаргардта (БШ), палочко-колбочковую дистрофию (ПКД) и пигментную абиотрофию сетчатки (ПА) [1, 2]. На сегодняшний день описано более 900 мутаций, ассоциированных с дистрофиями сетчатки, 72% из них выявлены при БШ [3].

Под зрительным циклом понимают фото- и биохимическую систему преобразования фотона в электрический сигнал сетчатки, которое осуществляется в наружных сегментах фоторецепторных клеток и примыкающих к ним клеток ретинального пигментного эпителия (РПЭ) [4, 5]. Клетки РПЭ образуют барьер между сетчаткой и кровеносным руслом; они контролируют транспорт питательных веществ, ионов, воды, газов и продуктов метаболизма между фоторецепторами и сосудами хориоидеи. Процессы восприятия света начинаются с возбуждения фоторецепторов сетчатки — палочек и колбочек. В наружных сегментах этих клеток находятся зрительные пигменты, фотоактивация которых запускает сигнальный каскад. Зрительные пигменты принадлежат к большому семейству рецепторов, передающих сигнал через гуанозинтрифосфат-связывающие белки [6, 7]. Наиболее изученным представителем этого семейства является зрительный пигмент палочек — родопсин. Родопсин состоит из белка опсина, заякоренного в мембране диска, и хромофора — 11-цис-ретиналя (см. рисунок). При поглощении кванта света 11-цис-ретиналь изомеризуется в полностью транс-форму. При этом опсин активирует каскад вторичных посредников, что в итоге приводит к генерации пресинаптического импульса. Полностью транс-ретиналь отщепляется от опсина. Для регенерации родопсина полностью транс-ретиналь должен вернуться в 11-цис-форму, эта реакция протекает в пигментном эпителии. Эвакуацию полностью транс-ретиналя через фоторецепторную мембрану осуществляет белок-переносчик ABCR4, находящийся в петле диска фоторецептора [4, 8, 9—11]. Липофильный полностью транс-ретиналь в составе мембраны диска соединяется с фосфатидилэтаноламином (ФЭА), в виде N-ретинилиден-ФЭА достигает белок-переносчик ABCR4 и попадает в межклеточное пространство, а далее в РПЭ [12, 13]. Через несколько промежуточных стадий исходная 11-цис-конформация (11-цис-ретиналь) восстанавливается, хромофор возвращается в диск фоторецептора и рекомбинирует с опсином. Снижение скорости рециркуляции ретиналя может приводить к задержке темновой адаптации.

Зрительный цикл в норме и при его нарушениях с указанием локализации воздействия исследуемых препаратов.

Синим цветом выделены ферменты метаболизма ретинола, зеленым — транспортные белки. ABCA4 — трансмембранный белок — переносчик ретиноидов; ABCA4 N — белок с нормальной структурой и функцией; ABCA4 mut — белок с поврежденной структурой и функцией либо отсутствие белка как такового; IRBP — интерфоторецепторный ретинол-связывающий белок, транспортирует ретиноиды между ПЭС и клетками фоторецепторов; LRAT — фермент лецитинретинолацилтрансфераза, катализирует реакцию этерификации всех трансретинолов в полностью трансретинольный эфир при фототрансдукции; RPE65 — изомераза транс-ретинилового эфира или — по катализируемой реакции — ретиноидизомергидролаза, участвует в превращении транс-ретинола в 11-цис-ретиналь; RDH5 — фермент ретинолдегидрогеназа, катализирует завершающий этап биосинтеза 11-цис-ретиналя; RDH8 и RDH12 — фермент ретинолдегидрогеназа 8 и ретинолдегидрогеназа 12, преобразуют полностью-транс-ретиналь в полностью-транс-ретинол; STRA6 — рецептор витамина A, трансмембранный рецептор клеточной поверхности, обеспечивает перенос ретинола (витамина A) с ретинол-связывающего белка (RBP) в цитоплазму; RBP4 — ретинол-связывающий белок 4, является транспортным белком для ретинола; TTR — транстиретин, преальбумин плазмы крови, удерживает в кровообращении комплекс RBP4 с ретинолом.

Фоторецепторы сетчатки постоянно интенсивно обновляются. Ежедневно 10% массы фоторецепторов фагоцитируется прилежащим РПЭ. Фоторецепторы содержат огромное количество 11-цис-ретиналя и полностью транс-ретиналя, двух высокореактивных альдегидов витамина A, которые спонтанно димеризуются в липидные бисретиноиды (ЛБ) и накапливаются в лизосомах РПЭ во время фагоцитоза. Поскольку ЛБ устойчивы к лизосомальным гидролазам, а клетки РПЭ не делятся, это накопление необратимо и приводит к образованию гранул липофусцина. Накопление липофусцина токсично для клеток РПЭ. По достижении порога накопления липофусцина клетки РПЭ погибают, что приводит к вторичной потере вышележащих фоторецепторов [12, 14].

Дисфункция белка ABCR4, возникающая при мутациях гена АВСА4, приводит к нарушению транспорта полностью транс-ретиналя в наружных сегментах фоторецепторов, что в свою очередь приводит к образованию и накоплению димеров альдегидов витамина A, в том числе A2E (N-ретинилиден-N-ретинил-этаноламина) и димеров полностью транс-ретиналя, играющих важную роль в формировании липофусцина. Липофусцин также образуется из свободного 11-цис-ретиналя, который постоянно доставляется в палочки для регенерации родопсина. ABCA4 играет важную роль в удалении избыточного 11-цис-ретиналя, который превышает количество, необходимое для соединения с опсином и регенерации родопсина [15]. Следовательно, потеря функции ABCA4 может привести не только к накоплению полностью транс-ретиналя в результате действия света на родопсин, но также и к избытку 11-цис-ретиналя в зрительном цикле.

При частично сохранной функции белка ABCR4 некоторые количества полностью транс-ретиналя и 11-цис-ретиналя продолжают транспортироваться через мембраны зрительных дисков. В зависимости от степени угнетения функции белка-переносчика ABCR4 клиническая картина БШ может варьировать от относительно легких морфофункциональных изменений до тяжелой формы.

2. Стратегии терапии болезни Штаргардта

В настоящее время нет зарегистрированных этиопатогенетических препаратов и методов лечения БШ, которые бы полностью прошли клинические испытания. Однако в последние годы проводится большое количество экспериментальных и клинических исследований, направленных на поиск способов снижения накопления димеров витамина A, липофусцина, ингибирование комплемента, а также на регенерацию РПЭ с помощью трансплантации стволовых клеток. Проводятся также исследования по генотерапии с интравитреальным векторным введением функционального гена ABCA4 [16].

2.1. Фармакологические стратегии

2.1.1. Снижение накопления липофусцина в клетках РПЭ

В настоящее время среди фармакологических разработок для лечения БШ исследуют препараты, которые снижают накопление липофусцина путем различных механизмов, включая модуляцию биохимических процессов в зрительном цикле, участвующих в димеризации витамина A и продукции липофусцина.

Предотвращение образования бисретиноидов de novo

ALK-001 (C20-D3-витамин A, Alkeus Pharmaceuticals, США) представляет собой химически модифицированный витамин A [17], в котором атомы водорода по углероду С20 заменены атомами дейтерия. Дейтерий в этих положениях молекул витамина A замедляет их димеризацию в 4—5 раз, не нарушая при этом клеточный цикл [18]. Результаты сравнительного исследования на нокаутных по АВСА4 гену мышах, в котором особи одной группы ежедневно получали витамин A, а другой группы — C20-D3-витамин A, показали, что димеризация витамина A в первой группе отвечает за инициирование образования более 50% липофусцина по сравнению со второй группой [19]. Продемонстрировано снижение уровня фоновой аутофлюоресценции (АФ) сетчатки мышей, что соответствовало уменьшению содержания гранул липофусцина в РПЭ, определяемого с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Показано, что использование дейтерированного витамина A имеет перспективный клинический потенциал для предотвращения потери зрения, связанной с накоплением липофусцина при БШ и других дистрофиях сетчатки. Кроме того, применение ALK-001 также нормализует транскрипцию генов, связанных с воспалением, без ущерба для функции сетчатки [19, 20]. В 2015 г. с удовлетворительными результатами завершена клиническая фаза 1 — оценка безопасности и фармакокинетики ALK-001 на здоровых добровольцах.

В настоящее время в Alkeus Pharmaceuticals проводят фазу 2 клинических испытаний — оценку эффективности, долгосрочной безопасности и переносимости ALK-001 при БШ (ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT02402660). Это многоцентровое рандомизированное плацебо-контролируемое двойное слепое исследование, оценивающее действие ALK-001 у 50 пациентов в возрасте 16—60 лет с АВСА4-ассоциированной БШ. После одного года лечения 10 пациентов, получающих плацебо, случайным образом переведены на препарат ALK-001, который получали в течение следующих 12 мес, в то время как оставшиеся 10 пациентов продолжали прием плацебо. В течение 12 мес 30 испытуемых, первоначально получавших ALK-001, оставались на том же лечении. При применении ALK-001 нет сообщений о побочных эффектах, таких как отсроченная темновая адаптация или никталопия. Авторы отмечают, что профиль безопасности ALK-001 предположительно будет таким же, как и у недейтерированного витамина A, поэтому его можно будет безопасно вводить пожилым пациентам и детям для снижения димеризации витамина A задолго до того, как начинается потеря зрения. Опубликованных результатов работы в настоящее время нет. Предполагаемая дата завершения исследования — 2022 г.

Несколько альтернативных стратегий основаны на предположении, что содержание ретинола в РПЭ зависит от его концентрации в сыворотке крови, из которого следует, что фармакологическое снижение сывороточного ретинола должно опосредованно снижать образование бисретиноидов и может представлять собой общую стратегию лечения сухой формы возрастной макулярной дегенерации (ВМД) и БШ.

Специфическим носителем ретинола в крови является ретинолсвязывающий белок RBP4. Сывороточный ретинол поддерживается в кровообращении в составе комплекса с ретинолсвязывающим белком 4 (RBP4) и транстиретином (ТТР). В отсутствие взаимодействия RBP4 с TTR RBP4-ретинольный комплекс быстро выводится из организма через почки.

Фенретинид (N-(4-гидроксифенил) ретинамид, 4-HPR (Sirion Therapeutics, США) является синтетическим производным витамина A, конкурирующим с ретинолом за связывание с RBP4. Фенретинид разобщает трехкомпонентный комплекс ретинол-RBP4-транстиретин, тем самым снижая уровень RBP4 в плазме крови за счет усиления его почечного клиренса. Выведение комплекса RBP4-фенретинид с мочой приводит к снижению уровня циркулирующего RBP4, следовательно, снижению концентрации витамина A в сетчатке и замедлению биосинтеза A2E [21], что показано на модели мышей с БШ (ABCA4 (–)/(–) [22].

Фаза 2 клинических исследований, оценивающих эффективность перорального приема фенретинида 100 и 300 мг, проводилась с участием 246 пациентов с географической атрофией (ГА), сухой формой ВМД. Лечение фенретинидом приводило к зависимому от дозы, обратимому снижению уровня RBP-ретинола в сыворотке и выявленной тенденцией к снижению скорости роста очага дегенерации сетчатки. У 51% пациентов, получавших фенретинид 300 мг в течение 2-летнего исследования, уровень ретинола в сыворотке достиг и удерживался на уровне 1 мкМ и менее (2 мг/дл и менее RBP4). Именно у пациентов этой группы скорость роста атрофического очага в среднем снизилась на 0,33 мм² по сравнению с пациентами группы, получавшими плацебо (1,70 мм²/год по сравнению с 2,03 мм²/год соответственно, p=0,1848). Лечение фенретинидом также уменьшало частоту неоваскуляризации хориоидеи на 45% у пациентов, получавших фенретинид, по сравнению с плацебо, p=0,0606. Этот терапевтический эффект не зависел от дозы и был прогнозируемым, так как антиангиогенные свойства фенретинида известны ранее.

Однако 20,2% человек из группы пациентов, получавших фенретинид 300 мг, вышли из исследования из-за побочных эффектов, из них у 9,6% отмечены зрительные жалобы. В целом у пациентов с ГА, получавших плацебо, фенретинид 100 мг и 300 мг, жалобы на снижение остроты зрения зафиксированы в 69,5, 66,3, 71% случаев соответственно, на ночную слепоту — в 29,3, 36,3, 37,3%, на зрительные нарушения — в 7,3, 18,8, 26,5% (ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT00429936) [21]. Недостатки терапии фенретинидом включают его тенденцию вызывать апоптоз некоторых типов клеток, включая РПЭ, а также тератогенные свойства, которые выявили в экспериментах на животных. Исследование проведено в 2007—2011 гг.

A1120 (ICR-14967) в отличие от фенритидина является неретиноидным антагонистом RBP4, который снижает уровень ретинола в сыворотке крови [23, 24]. A1120 проходил исследование как потенциальное средство для лечения БШ и сухой формы ВМД. Поскольку A1120 не является ретиноидом и агонистом альфа-рецептора ретиноевой кислоты, он не должен обладать рядом побочных эффектов, связанных с ретиноидами, которые включают в себя никталопию и замедленную темновую адаптацию.

Доклинические исследования на ABCA4 (–)/(–) мышиных моделях БШ (2013 г.) показали, что прием A1120 в дозе 30 мг на 1 кг массы тела ежедневно в течение 6 нед снижает уровень RBP4 в сыворотке на 75% [23], а также ингибирует накопление A2E и других бисретиноидов на 50%, способствуя уменьшению липофусциногенеза. Кроме того, данные электроретинографии (ЭРГ) показали, что способность A1120 уменьшать бисретиноиды липофусцина в сетчатке не сопровождается подавлением функционального восстановления палочек после воздействия на них в течение 2 мин светом 5000 lux, т. е. не связана с заметным подавлением зрительного цикла и, вероятно, с развитием тех зрительных побочных эффектов, которые наблюдаются у других модуляторов визуального цикла.

Таким образом, авторы отмечают необходимость инициирования проведения клинических исследований антагонистов RBP4 как потенциальных препаратов для лечения БШ. На основании этих доклинических данных совместными усилиями iCura Vision, Columbia University и the National Institutes of Health проводятся клинические испытания [23].

Эмиксустат (Emixustat, ACU-4429), разработанный Acucela Inc., является неретиноидным производным ретиниламина, который ингибирует ретиноидную изомерогидролазу, кодирующуюся геном RPE65, тем самым уменьшая превращение полностью транс-ретинилового эфира в 11-цис-ретинол. Снижение содержания 11-цис-ретинола в клетках РПЭ влечет за собой снижение 11-цисретиналя и уменьшение его поступления в фоторецепторы, предотвращая, таким образом, накопление A2E. Исследования (фаза 1) показали, что препарат хорошо переносится в дозе до 75 мг с ожидаемой дозозависимой супрессией скотопической ЭРГ у здоровых людей [25]. Первоначально эмиксустат разработан как потенциальный препарат для замедления прогрессирования ГА при ВМД. В 2016 г. Acucela Inc. предоставила результаты фазы 2b/3 (Seattle, ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT01802866) клинического исследования, включающего 508 пациентов, которое не выявило статистически значимой разницы в скорости роста ГА для групп пациентов, получавших ежедневно эмиксустат 2,5, 5 или 10 мг перорально в течение 24 мес по сравнению с плацебо. Не было существенной разницы между группами в изменении остроты зрения.

Однако исследование показало, что эмиксустат может избирательно и обратимо влиять на зрительный цикл. Выявлено снижение амплитуды b-волны палочковой ЭРГ к 3-му месяцу приема эмиксустата в дозах 2,5 мг и 10 мг на 40% и 90% соответственно. Побочные эффекты, отмеченные при приеме эмиксустата, включали снижение темновой адаптации, хроматопсию, эритропсию, другие зрительные нарушения и отмечены чаще у пациентов, принимавших препарат в дозах 5 или 10 мг [26]. В группе плацебо пациенты также предъявляли подобные жалобы, но в меньшей доле случаев.

В настоящее время проводится оценка эмиксустата в качестве потенциального препарата для лечения БШ, фазы 2b/3 должны завершиться в 2022 г. (ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT03772665).

Ряд химических соединений для лечения БШ находится на стадии доклинических исследований. Как сказано выше, при БШ мутации в гене ABCA4 приводят к накоплению в фоторецепторных клетках полностью транс-ретиналя, токсичного альдегида, предшественника образования токсичных бисретиноидов. Разработанное химическое соединение VM200 (Vision Medicine) является первичным амином, который реагирует с альдегидной группой полностью транс-ретиналя, формируя неактивное основание Шиффа, что предотвращает формирование бисретиноидов. Изучение VM200 осуществляли на нокаутных по ABCA4 и Rdh8 генам мышам. RDH8 (ретинол дегидрогенеза) является одним из основных энзимов, отсутствие или снижение которого приводит к накоплению полностью транс-ретиналя в наружных сегментах палочек и колбочек.

Продемонстрировано, что соединение VM200, применяемое per os у мышей, нокаутных по генам ABCA4 (–)/(–) и Rdh8(–)/(–), работает как альдегидная ловушка полностью транс-ретиналя [27]. По данным оптической когерентной томографии, VM200 сохраняет структуру сетчатки у мышей, нокаутных по перечисленным генам. Сведений о клинических исследованиях VM200, которые планировались Vision Medicine на 2017 г., в настоящее время нет.

Элиминация накопленных бисретиноидов

Ремофусцин (Remofuscin, Soraprazan, Katairo GmbH, Германия) представляет собой соединение из класса тетрагидропиридоэфиров, мощный и обратимый ингибитор H+/K+-АТФазы, который уменьшает количество липофусцина в клетках РПЭ за счет его удаления из клетки.

Известно, что бисретиноиды невосприимчивы к действию лизосомальных ферментов клеток РПЭ [28]. Поэтому привлекательной терапевтической стратегией было бы физическое удаление липофусциновых гранул из пигментного эпителия. Впервые возможность удаления липофусцина с помощью тетрагидропиридоэфира в качестве альтернативного подхода для уменьшения количества токсичного липофусцинового материала продемонстрирована и запатентована Ul. Schraermeyer (Publication number: 20160235724).

Исследования ремофусцина проводили на приматах; в течение 1 года ремофусцин давали обезьянам в дозе 6 мг на 1 кг массы тела в день, что привело к элиминации липофусцина из клеток РПЭ без каких-либо явных побочных эффектов. По данным трансмиссионной электронной микроскопии, происходило уменьшение количества липофусцина. Хотя механизм до сих пор неизвестен, результаты указывают на то, что липофусциновые гранулы РПЭ на фоне приема ремофусцина мигрируют к базолатеральным участкам клеток РПЭ, могут подвергнуться экзоцитозу и утилизации макрофагами [29].

На мышиных моделях БШ Abca4 (–)/(–), а также у мышей, нокаутных по двум генам ABCA4 (–)/(–) и RDH8 (–)/(–), после интравитреальной инъекции ремофусцина подтверждена его эффективность в результате элиминации липофусцина по данным сканирующей лазерной офтальмоскопии и электронной микроскопии, а также отмечено отсутствие токсичности по данным ЭРГ. Таким образом, ремофусцин рассматривается как перспективный препарат для лечения БШ и сухой формы ВМД [30].

Биофармакологическая компания Katairo GmbH планирует клинические испытания безопасности и эффективности ремофусцина (Soraprazan) у пациентов с БШ (STARTT: Stargardt Remofuscin Treatment Trial), набор пациентов объявлен на 2019 г.

2.1.2. Регуляция процессов воспаления

Ингибирование компонентов системы комплемента

Система комплемента является ключевым компонентом врожденного иммунитета, необходимого для поддержания гомеостаза тканей. Известно, что комплемент C5 играет важную роль в терминальной части пути комплемента, где классический, альтернативный и лектиновый пути комплемента сливаются, образуя инфламмасому (мультибелковый комплекс, ответственный за активацию воспалительных реакций) и комплекс мембранной атаки (MAC, включающий комплемент C5b-9), что приводит к гибели клеток из-за разрушения клеточной мембраны [31].

В IVERIC bio (ранее Ophthotech corporation) биофармацевтическая компания, специализирующаяся на разработке новых методов генотерапии для орфанных наследственных заболеваний сетчатки, предположили, что терапевтический эффект может быть достигнут путем ингибирования терминальных стадий активации комплемента на уровне C5.

Зимура (авацинкаптад пегол, Zimura, IVERIC bio) является ингибитором C5 комплемента, который может предотвратить образование MAC и, следовательно, уменьшить гибель клеток, вызванную разрушением клеточной мембраны РПЭ. Он доставляется путем интравитреального введения (ИВВ) и исследован при ГА, сухой форме ВМД, идиопатической полипоидной хориоидальной васкулопатии [32].

Фаза 2b клинического исследования препарата «Зимура» у пациентов с ГА показала хорошую переносимость ИВВ. В ходе исследования выявлено снижение средней скорости роста ГА при сухой форме ВМД за 12 мес для групп пациентов, которым вводили препарат «Зимура» 2 или 4 мг, на 27,38% (p=0,0072) и 27,81% (p=0,0051) соответственно, по сравнению с контрольной группой (sham-инъекции).

Фаза 2b (NCT03364153) клинических исследований, в которой планируется обследование 95 пациентов с БШ в течение 18 мес после ИВВ препарата Зимура, начато в 2018 г. В ходе исследования будет проведена оценка средней скорости изменения площади дефекта эллипсоидной зоны по данным оптической когерентной томографии [32, 33].

Балансировка медиаторов воспаления

Недавно показано, что омега-3 (ω3) полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) защищают сетчатку глаза от повреждения при некоторых патологических состояниях и, как известно, уменьшают воспаление, главным образом благодаря резолвинам, полученным из двух ω3 ПНЖК: эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) и докозагексаеновой кислоты (ДГК) [34]. Эти ПНЖК концентрируются в мозге и сетчатке и играют важную роль в развитии нейронов и восстановлении поврежденных клеток [35]. ДГК в изобилии синтезируется в фоторецепторах, и от ее наличия зависят основополагающие функции сетчатки.

Кроме того, провоспалительные эйкозаноиды, в том числе простагландины и лейкотриены, которые участвуют в хемотаксисе лейкоцитов и выработке воспалительных цитокинов, вырабатываются из омега-6 (ω6) ПНЖК арахидоновой кислоты (АК). Баланс между медиаторами, продуцируемыми из ПНЖК ω3 и ω6, играет ключевую роль в разрешении воспалительных реакций и, следовательно, возможно, в прогрессировании БШ.

Важно, что в результате многочисленных исследований скорректирована доза ω3 ПНЖК, включая ЭПК и ДГК, для достижения и поддержания соотношения АК/ДГК в крови на уровне 1—1,5, при котором наблюдается наиболее значимый клинический эффект.

В исследовании E. Prokopiou и соавт. (2018 г.) на модели 8-месячных ABCA4 (–)/(–) мышей с БШ оценили роль ω3 ПНЖК, которые вводили ежедневно в течение 3 мес через желудочный зонд в соотношении ЭПК/ДГК равном 5:1. Гипотеза авторов основана на том факте, что более высокие дозы ω3 ПНЖК, чем те, которые апробированы ранее, необходимы для достижения положительного эффекта при БШ.

Обнаружено, что содержание ЭПК в крови было приблизительно в 3 раза выше в группе лечения, чем в контрольных группах (ABCA4 (–)/(–) мышей без лечения и мышей дикого типа) (p<0,0001), а уровень АК был приблизительно в 1,5 раза ниже (p<0,0001).

У группы ABCA4 (–)/(–) мышей, получавшей ω3 ПНЖК, через 3 мес выявили снижение уровня АК в крови и сетчатке, а также значительно меньший уровень А2Е и липофусцина, сохранение большей толщины наружного ядерного слоя (75,66±4,80 нм), чем у мышей дикого типа (61,40±1,84 нм) или у группы мышей нокаутных по ABCA4 (–)/(–) гену без лечения (56,50±3,24 нм), а также анализ на белок показал более низкий уровень компонента комплемента 3 (C3), индуцирующий воспалительные реакции.

Авторы полагают, что добавление ω3 можно рассматривать как потенциальную терапию для пациентов с БШ и, возможно, с другими типами макулопатий. С сентября 2017 г. начато 6-месячное плацебо контролируемое исследование (ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT03297515) по изучению потенциального терапевтического эффекта ω3 ПНЖК у 60 пациентов с сухой формой ВМД и БШ (MADEOS), окончание запланировано в 2020 г.

2.2. Генотерапия

Поскольку БШ связана с мутацией в гене ABCA4 и потерей функции белка ABCR4, генотерапия является единственным этиологическим способом лечения, направленным на предотвращение прогрессирования ABCA4-ассоциированной ретинопатии. Цель генной терапии для пациентов с БШ заключается в том, чтобы ввести функционирующий ген ABCA4 в ядерный компартмент сетчатки. Это приведет к устойчивому синтезу нормально функционирующего транспортного белка в фоторецепторах и предотвратит прогрессирование болезни [16].

Ряд вирусных векторов, а именно лентивирус и аденоассоциированный вирус (AAV), эффективны в доставке генов в ткань глаза [36].

Наиболее перспективными являются векторы, основанные на AAV. На различных моделях животных продемонстрированы их эффективность и высокий уровень безопасности, подтвержденный во многих продолжающихся клинических исследованиях у людей. Тем не менее одним из основных препятствий для использования AAV является их ограниченная вместимость (около 4,7 кб), что делает невозможным упаковку большого гена ABCA4 размером около 7 кб [36].

Однако в последние годы разработаны двойные AAV-векторы, совокупная вместимость которых достаточна для доставки ABCA4 гена. Обнаружено, что на модели мыши и свиньи двойные AAV-векторы эффективно доставляют рабочий ген ABCA4 в фоторецепторы и изменяют фенотип сетчатки ABCA4 (–)/(–) мышей, демонстрируя возможность применения данного метода для генной терапии БШ [37].

Лентивирусные и невирусные векторы также недавно разработаны для доставки больших генов в фоторецепторные клетки. Доставка гена в клетки сетчатки осуществляется двумя путями введения: интравитреальная инъекция, которая доставляет вектор в полость стекловидного тела вблизи сетчатки, или субретинальная инъекция, которая доставляет вектор между фоторецепторами и РПЭ [16, 38].

EIAV-ABCA4 является лентивирусом инфекционной анемии лошадей EIAV (equine infectious anemia lentivirus), несущим ген ABCA4. Оценка безопасности субретинальной инъекции EIAV-ABCA4 на кроликах и макаках выявила преходящие локальные воспалительные реакции. В то же время показатели уровня внутриглазного давления и данные ЭРГ не изменены, оценка гистологической картины не выявила каких-либо пагубных для сетчатки эффектов, а также не обнаружена долгосрочная системная токсичность [39].

Доклиническое исследование на нокаутных по ABCA4 гену мышах показало хороший результат субретинальной инъекции EIAV-ABCA4 [40]. Через 1 год после инъекции у ABCA4 (–)/(–) мышей выявлено накопление A2E в количестве 8—12 пмоль на глаз (SD=2,7) аналогично контрольным мышам дикого типа, в то время как в глазах ABCA4 (–)/(–) мышей с имитированными инъекциями (EIAV-нуль вектор) или без инъекций обнаружено содержание А2Е в 3—5 раз больше (27—39 пмоль на глаз, SD=1,5; p=0,001—0,005).

Положительные результаты исследований на животных побудили начать клиническое исследование SAR422459, ранее известное как StarGenTM, у пациентов с БШ (ClinicalTrials.gov Идентификатор: NCT01367444), спонсируемое Oxford Biomedica в сотрудничестве с Sanofi. Клиническое исследование, начавшееся в июне 2011 г., в сентябре 2019 г. прекращено, но не по соображениям безопасности, как сообщают спонсоры, а в связи с пересмотром планов и приоритетов клинического развития. В исследование планировалось включить 46 пациентов. Независимый комитет по мониторингу данных (DSMB, Data Safety Monitoring Board) объявил, что пациентов, которым внедрен StarGenTM на первом этапе исследования, будут продолжать наблюдать в течение 15-летнего периода [41]. Промежуточные результаты исследования пока не опубликованы [16, 39].

Возможности применения генотерапии при БШ не ограничиваются восстановлением функции белка ABCA4. Проводятся исследования регуляции концентрации провоспалительных факторов посредством введения в сетчатку вирусных конструкций, содержащих гены негативных регуляторов системы комплемента.

РПЭ участвует в контроле иммунного ответа посредством экспрессии различных белковых регуляторов (CRPs). Считается, что A2E и другие бисретиноиды оказывают провоспалительное действие, активируя систему комплемента в клетках РПЭ. У нокаутных ABCA4 (–)/(–) мышей наблюдали ассоциированное с дисфункцией РПЭ и дегенерацией фоторецепторов увеличение активности комплемента и провоспалительных маркеров [42]. В другом исследовании авторы обнаружили, что неадекватная активация каскада комплемента играет важную роль в патогенезе БШ [43]. В то же время негативные CRPs предотвращают атаку на клетки-хозяева системой комплемента. CRRY — мембранный кофакторный белок, экспрессируемый на клеточной поверхности РПЭ мышей, является важным негативным CRP.

Проведены эксперименты по повышению экспрессии CRRY в РПЭ у мышей с БШ с использованием генной терапии. В субретинальное пространство 4-недельных мышей ABCA4(–)/(–) вводили рекомбинантный аденоассоциированный вирус, содержащий кодирующую последовательность CRRY (AAV-CRRY). Это привело к устойчивому увеличению в несколько раз экспрессии CRRY в РПЭ, которая значительно снизила факторы комплемента C3/C3b в РПЭ. Выявлено снижение в 2 раза накопления бисретиноидов у мышей с БШ, получивших AAV-CRRY, по сравнению с контрольной группой мышей с БШ, получавших инъекции плацебо. При гистологической оценке через год обнаружено на 30% меньше гранул липофусцина и значительно большее количество сохранных ядер фоторецепторов в наружном ядерном слое у мышей с БШ, получивших AAV-CRRY, по сравнению с мышами контрольной группы. Это исследование показало, что модуляция системы комплемента путем локального увеличения экспрессии CRPs с помощью генной терапии может быть вариантом лечения при БШ для предотвращения дегенерации РПЭ и фоторецепторов.

2.3. Терапия стволовыми клетками

Важным звеном в патогенезе БШ и сухой формы ВМД является дегенерация РПЭ [11, 39, 44—46]. Поэтому терапия стволовыми клетками, направленная на регенерацию РПЭ, имеет большой потенциал для лечения БШ. Существуют различные виды стволовых клеток: стволовые клетки взрослых, эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) [16, 47, 48].

Человеческие ЭСК (чЭСК) обладают хорошей способностью делиться и дифференцироваться во множество типов клеток [49, 50]. Однако использование аутологичных иПСК является более целесообразным, так как риск отторжения трансплантата может быть уменьшен или полностью устранен.

К настоящему времени проведено большое число доклинических и клинических исследований ЭСК и иПСК, апробированы различные методы и технические средства введения клеток, что подробно описано в ряде статей [51—53].

Клиническое применение трансплантатов РПЭ, полученных из чЭСК, значительно продвинулось за последние годы при дистрофических и дегенеративных изменениях сетчатки. Проведен глубокий научно-обоснованный анализ первого поколения клеточной линии чЭСК-РПЭ, названный «MA09-hRPE», а также других клеточных линий чЭСК-РПЭ. Advanced Cell Technology Inc. (ACT Inc., на сегодняшний день известная как Astellas Institute of Regenerative Medicine, AIRM) стала лидером в клинических исследованиях чЭСК-РПЭ при ВМД (географическая атрофия) и БШ. В 2011—2017 гг. параллельно проведены 3 клинических исследования фазы ¹/₂ в нескольких ведущих мировых офтальмологических центрах США, Великобритании и Южной Кореи (Clinicaltrial.gov идентификаторы: NCT01469832; NCT01345006; NCT01344993; NCT02445612).

Относительно большая когорта пациентов (n=38), участвующая в клиническом исследовании фазы ¹/₂ трансплантации MA09-hRPE, продемонстрировала хорошие результаты клинической безопасности. Другие исследования, такие как трансплантации чЭСК-РПЭ в суспензии (Lineage Cell Therapeutics Inc.), чЭСК на синтетической мембране (Santen Inc. и University College London (UCL)/exPfizer) и иПСК-производные чЭСК в суспензии или в монослое (Riken Institute), показали хорошую клиническую переносимость и безопасность, хотя в каждом исследовании было менее 10 пациентов [52].

Таким образом, клинические испытания демонстрируют обнадеживающие результаты, как считают сами исследователи, но технология все еще находится на начальном этапе для массового применения стволовых клеток у пациентов. Новые клинические исследования могут быть полезными в оценке применения чЭСК-РПЭ для ускорения разработки продукта и внедрения в клиническую практику (Clinicaltrial.gov Идентификаторы: NCT03772938; NCT03011541; NCT01920867).

Заключение

Несмотря на то, что в настоящее время еще нет официально разрешенных медикаментозных препаратов для лечения БШ, в рамках доклинических и клинических исследований проходит изучение возможности фармакологической модуляции нарушенного при БШ зрительного цикла, ингибирования комплемента, а также генотерапии и субретинальной трансплантации стволовыми клетками. Учитывая, что в основе БШ лежит сложный патофизиологический механизм, комплексное терапевтическое воздействие, направленное на снижение липофусциногенеза, является оправданным и обнадеживающим.

Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Шеремет Н.Л., Стрельников В.В.

Сбор и обработка материала: Жоржоладзе Н.В., Стрельников В.В., Шеремет Н.Л.

Дизайн и подготовка иллюстрации: Стрельников В.В., Танас А.С.

Написание текста: Шеремет Н.Л., Жоржоладзе Н.В.

Редактирование: Шеремет Н.Л., Стрельников В.В., Танас А.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.