სულ რამდენიმე დღის წინ ცნობილი გახდა, რომ 2026 წლის ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა ან მედიცინაში სამ მეცნიერს (კარლ დეისეროთი, პიტერ ჰეგემანი და გეორგ ნაგელი) ოპტოგენეტიკის შემუშავებაში შეტანილი წვლილისთვის გადაეცა. ნობელის ასამბლეამ აღნიშნა, რომ ეს მეთოდი ნეირომეცნიერებაში ნამდვილი რევოლუციაა, დღეს კი უკვე თვალნათლივ ვხედავთ, თუ რა გავლენა შეიძლება ჰქონდეს მას ადამიანის ჯანმრთელობაზე.

ახალი კვლევა აჩვენებს, რომ ოპტოგენეტიკური თერაპია სიბრმავის ზოგიერთი ფორმის დროს უსაფრთხოდ გამოიყენება. ეს მიდგომა მხედველობის ნაწილობრივ აღდგენის იმედისმომცემ პერსპექტივას იძლევა.

ასი გენი და მკურნალობის ერთი იმედისმომცემი მეთოდი

პიგმენტური რეტინიტი (RP) გენეტიკური დაავადებების ჯგუფს ეწოდება. ამ დროს თვალში სინათლისადმი მგრძნობიარე ნაწილი — ბადურა — ეტაპობრივად ზიანდება. სიმპტომები, როგორც წესი, ღამის მხედველობის დაქვეითებით იწყება და პროგრესირებს, რაც ძირითადად ორივე თვალზე მოქმედებს.

დაავადების ზუსტი მიზეზის დადგენა საკმაოდ რთულია, რადგან პიგმენტურ რეტინიტთან 100-ზე მეტი გენია დაკავშირებული. ეს გარემოება გენის რედაქტირებისა თუ გენური თერაპიის ეფექტიანობას ზღუდავს, ვინაიდან ამისთვის თითოეული პაციენტისთვის კონკრეტული სამიზნე გენის ცოდნაა საჭირო.

პიგმენტური რეტინიტის მქონე პაციენტების უმრავლესობისთვის მკურნალობის ეფექტიანი საშუალება დღემდე არ არსებობდა.

"პიგმენტური რეტინიტის თითოეული გენეტიკური მიზეზისთვის ცალკეული მკურნალობის შემუშავება უაღრესად რთული და ძვირადღირებულია", — აღნიშნა კვლევის წამყვანმა ავტორმა, პიტსბურგის უნივერსიტეტის ოფთალმოლოგიის დეპარტამენტის ხელმძღვანელმა, პროფესორმა ხოსე-ალენ საჰელმა.

"კონკრეტული გენური დეფექტების გამოსწორებაზე მუშაობას განვაგრძობთ, თუმცა ჩვენი მიზანია, შევქმნათ მხედველობითი ფუნქციის აღდგენის ისეთი გზა, რომელიც დაავადების გამომწვევი გენისგან დამოუკიდებელი იქნება".

სწორედ აქ ექცევა ყურადღების ცენტრში ოპტოგენეტიკური თერაპია. კონკრეტულ გენეტიკურ მუტაციაზე ფოკუსირების ნაცვლად, ეს მეთოდი უშუალოდ ბადურას უჯრედებზე მოქმედებს და მათში სინათლისადმი მგრძნობელობის აღდგენას ცდილობს. 2021 წლის ნაშრომში აღწერილი პირველი პაციენტის იმედისმომცემი შედეგების შემდეგ გუნდმა 10 ადამიანზე ჩატარებული გაფართოებული კვლევის შედეგები წარმოადგინა.

ოპტოგენეტიკაში სინათლეს ცენტრალური როლი აქვს. ეს მეთოდი ცოცხალი უჯრედების იმგვარ სახეცვლილებას გულისხმობს, რომ მათ სინათლისადმი მგრძნობიარე ცილების გამომუშავება დაიწყონ. ამის შემდეგ უჯრედების მართვა სხვადასხვა ბიოლოგიური ეფექტის მისაღებად გარედან, სინათლის საშუალებით, ხდება შესაძლებელი.

ყოველივე ეს ნეირონული უჯრედების კულტურებით დაიწყო, რომელთა კონტროლსაც მკვლევრები სინათლის ანათებებით ახერხებდნენ. ეს შესაძლებელი გახდა წყალმცენარეებიდან მოპოვებული ცილების — არხული როდოპსინების — დამატებით, რომლებიც წლევანდელმა ნობელიანტებმა აღმოაჩინეს.

შემდგომში ტექნოლოგია ცოცხალ ორგანიზმებზე, მათ შორის Caenorhabditis elegans-ის ტიპის ჭიებზე გამოცადეს. მარტივი ნერვული სისტემის დამსახურებით (რომლის სრული რუკაც მეცნიერებმა უკვე შეადგინეს) ეს ჭიები ნეირომეცნიერებაში უმნიშვნელოვანესი მოდელური ორგანიზმებია.

ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად ოპტოგენეტიკურ მიდგომებს უამრავ ექსპერიმენტში იყენებდნენ: დაკარგული მეხსიერების აღდგენიდან დაწყებული, სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდით დამთავრებული. მხედველობის დაქვეითების მკურნალობის იდეაც უკვე მრავალ წელს ითვლის. თაგვებში მიღებულმა იმედისმომცემმა შედეგებმა ადამიანებზე მსგავსი ცდების ჩატარებას ჩაუყარა საფუძველი.

საფუძველი შემდგომი პროგრესისთვის

პირველი ფაზის კვლევაში მონაწილე 10-ივე პირი სრულწლოვანი იყო. მათ პიგმენტური რეტინიტის დიაგნოზი ჰქონდათ და ორივე თვალში მძიმე მხედველობითი დარღვევა აღენიშნებოდათ. მონაწილეთა უმეტესობას შედარებით დაზიანებულ ერთ თვალში სინათლის აღქმის უნარი თითქმის სრულად დაკარგული ჰქონდა.

მკურნალობა მოიცავდა თვალში ერთჯერადად წამლის შეყვანას, რომელიც უვნებელ ვირუსულ ვექტორს შეიცავდა. მას გენეტიკური ინსტრუქცია ქარვისფერი სინათლისადმი მგრძნობიარე ცილის, ChrimsonR-ის, გამოსამუშავებლად გადაჰქონდა. ექსპერიმენტში სამი სხვადასხვა დოზა შეადარეს.

პაციენტები სპეციალურ სათვალესაც ატარებდნენ, რომელიც ვიზუალურ ინფორმაციას ქარვისფერი სინათლის იმპულსებად გარდაქმნიდა. ბადურას უჯრედებს ChrimsonR ცილის წყალობით ამ იმპულსების დამუშავება უნდა შეეძლოს.

ჯგუფის ოთხ მონაწილეს მკურნალობის შემდეგ ხუთი წლის განმავლობაში აკვირდებოდნენ, ხოლო კიდევ ოთხს — 2-იდან 4.5 წლამდე.

მნიშვნელოვანია იმის აღნიშვნაც, რომ მკურნალობის ეს მეთოდი ამ ეტაპზე მხედველობას სრულად არ აღადგენს. იმ პაციენტებსაც კი, რომლებსაც დადებითი დინამიკა აღენიშნებოდათ, წაკითხვა ან სახეების გარჩევა მაინც არ შეეძლოთ. მეორე მხრივ, არსებობს იმედი, რომ ეს შემდგომი წარმატების წინაპირობა გახდება.

კვლევამ აჩვენა, რომ მკურნალობის ეს მეთოდი უსაფრთხოა — სწორედ ამის გაგება იყო ავტორთა დაკვირვების მთავარი მიზანი. 10 მონაწილიდან უმეტესობას მხოლოდ მსუბუქი ან ზომიერი დროებითი გვერდითი მოვლენები აღენიშნებოდა, მაგალითად, თვალის ანთება. ეს სიმპტომი შედარებით ხშირი მაღალი დოზების მიღებისას იყო.

ავტორთა თქმით, 6 პაციენტს მკურნალობის შედეგად სინათლისადმი მგრძნობელობა ისეთ დონეზე გაუუმჯობესდა, როგორიც "კლინიკურად მნიშვნელოვნად" მიიჩნევა.

"ეს შედეგები აჩვენებს, რომ მხედველობის მძიმე დანაკარგის მქონე ადამიანებშიც კი მხედველობითი სისტემა ახალი ინფორმაციის დამუშავების გასაოცარ უნარს ინარჩუნებს", — აღნიშნავს საჰელი.

სათვალის გამოყენებით მცდელობების შემდეგ ზოგმა მონაწილემ ობიექტების შემჩნევა და ადგილმდებარეობის დადგენა, კარის პოვნა ან გზაზე გავლებულ ხაზზე გაყოლა შეძლო. საუკეთესო შედეგები მათ აჩვენეს, ვინც ყველაზე მეტი ივარჯიშა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ხანგრძლივ რეაბილიტაციას ყველაზე დიდი სარგებელი მოაქვს.

ავტორები აღნიშნავენ, რომ ამ პაციენტებს პიგმენტური რეტინიტის ბოლო სტადია ჰქონდათ, ანუ ბადურაში ცოტა ჯანსაღი უჯრედიღა იყო დარჩენილი. დაავადების შედარებით ადრეულ ეტაპზე ამ მკურნალობამ, შესაძლოა, კიდევ უფრო შთამბეჭდავი შედეგი აჩვენოს.

ვინაიდან ეს კვლევის პირველი ფაზაა, მასში მონაწილე ადამიანთა რაოდენობაც მცირე იყო. ამასთან ერთად, პაციენტებში პიგმენტური რეტინიტის სხვადასხვა გენეტიკური მიზეზები ვლინდებოდა (შეგახსენებთ, რომ დაავადებასთან 100-ზე მეტი გენია დაკავშირებული), რაც შედეგების განზოგადებას გარკვეულწილად ზღუდავს.

მკვლევართა გუნდი შეჩერებას არ აპირებს. მათ კიდევ უფრო მეტი სტიმული მისცა იმ ფაქტმა, რომ ოპტოგენეტიკის პიონერებს — კარლ დეისეროთს, პეტერ ჰეგემანსა და გეორგ ნაგელს — ნობელის პრემია მიენიჭათ.

კითხვაზე, თუ როგორ შეხვდა გუნდი ნობელის პრემიის ამბავს, საჰელმა განაცხადა:

"სასიხარულოა ოპტოგენეტიკის სფეროს პიონერთა ღვაწლის აღიარება. განსაკუთრებით აღსანიშნავია, რომ ნობელის კომიტეტის მიერ გაკეთებულ განცხადებაში პირდაპირ იყო მოხსენიებული მხედველობის აღდგენის კლინიკური ცდები. ეს გვიბიძგებს, რომ ტექნოლოგიის დახვეწასა და მის შემდგომ განვითარებაზე მუშაობა განვაგრძოთ".

კვლევის შედეგები New England Journal of Medicine-ში გამოქვეყნდა.