Исследователи из Университета Коннектикута опубликовали в сентябрьском номере журнала Experimental Neurology данные, демонстрирующие возможность регенерации поврежденного зрительного нерва у мышей с помощью инъекционного пептида. Это открытие имеет значение для разработки терапии потери зрения вследствие тупой травмы и глаукомы — второй по распространенности причины слепоты в мире по данным CDC.
Тупая травма (например, при ДТП) и глаукома вызывают тяжелое повреждение зрительного нерва, которое обычно приводит к необратимой слепоте, так как перерезанные аксоны редко регенерируют. Группа ученых под руководством Ephraim Trakhtenberg, PhD, из Медицинской школы UConn получила иные результаты. Вклад в исследование внесли: Agnieszka Lukomska (ныне профессор Варшавского университета), Bruce Rheaume (врач-ординатор Медицинского центра Dartmouth), Matthew Frost (PhD-кандидат в UConn).
Команда использовала пептид — небольшой фрагмент более крупного белка. Ключевые результаты:
- Плотная регенерация через зону повреждения в течение шести недель.
- Распространение нервных волокон до зрительного перекреста (хиазмы) — области мозга, где зрительный нерв соединяется впервые.
Доктор Trakhtenberg отметил, что необходимы более длительные эксперименты (минимум три месяца), чтобы определить, способны ли регенерированные волокна достигнуть зон мозга, отвечающих за восстановление зрения.
Подход основан на предыдущих исследованиях, где сильное воспаление индуцировало ограниченную регенерацию нервов. Воспаление не является терапевтически приемлемым методом для человека, но оно стимулировало изучение механизмов. Воспаление привлекает иммунные клетки (макрофаги), которые секретируют белок фибронектин. Фибронектин стимулирует регенерацию нервных клеток, однако его уровни вокруг поврежденного нерва обычно слишком низки. Команда синтезировала пептиды, полученные из фибронектина — достаточно маленькие для инъекции непосредственно в глаз. Эти пептиды эффективно воспроизвели свойства фибронектина по регенерации нервов.
Инъекции фибронектинового пептида дали выраженные результаты: улучшение выживаемости нервных клеток поврежденного зрительного нерва и значительную регенерацию нервных волокон через зону повреждения по направлению к зрительному перекресту. Генная терапия в комбинации с пептидными инъекциями дополнительно усиливала регенерацию, однако пептиды по отдельности также показали сильный эффект. Доктор Trakhtenberg подчеркнул потенциал клинического применения: «Одним из главных преимуществ является то, что пептид — это просто фрагмент белка. Его можно инъецировать. Это придает ему терапевтический потенциал для клинических испытаний в качестве метода лечения».
В планах команды — более длительные испытания на мышах для оценки: 1) максимальной дистанции роста регенерированных нервов за пределы хиазмы; 2) восстановления зрительной функции при достижении регенерированными волокнами соответствующих зон мозга; 3) эффективности комбинации пептида с другими методами лечения для оптимизации регенерации.
Данное исследование знаменует собой потенциальный сдвиг в лечении травм зрительного нерва, вызванных тупой травмой или глаукомой. При продолжении исследований и последующих клинических испытаниях пептиды на основе фибронектина могут стать реальной терапией для восстановления зрения у миллионов пациентов.
Источник: Agnieszka Lukomska et al, Augmenting fibronectin levels in injured adult CNS promotes axon regeneration in vivo, Experimental Neurology (2024). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0014488624002036?via%3Dihub