Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler

Ayşe ÖNER (Erciyes Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Göz Hastalıkları Anabilim Dalı, Kayseri, Türkiye)
Türk Oftalmoloji Dergisi
0 0
Yıl: 2017 Cilt: 47 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 338 - 343 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.4274/tjo.41017 İndeks Tarihi: 23-11-2018

Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler

Öz:
Herediter retina distrofileri (HRD) klinik ve genetik açıdan çeşitlilik gösteren retinanın dejeneratif hastalıklar grubudur. Bu hastalıklargece görme bozukluğu, renk görme bozukluğu, görme alanı kaybı ve total körlükle sonuçlanabilir. Bu hastalık grubunda gelişimsel vefonksiyonel aşamada rol alan 120 den fazla gen mutasyonunun sorumlu olabileceği saptanmıştır. Ayrıca aynı aile içinde bile aynı geniçinde farklı mutasyonlar olabilir ve bu mutasyonlar farklı fenotiplere yol açabilir. Bu durum hastalıklarla ilgili genetik çeşitliliği daha dakarmaşık hale getirmektedir. Hastalıklarla ilişkili genlerin retinal hücre yapısında, fototransdüksiyonda görme siklusunda, fotoreseptöryapısında bulunan proteinleri kodladığı bilinmektedir. Son yıllarda meydana gelen gelişmeler genetik patogenezin daha iyi anlaşılmasınave gen replasman ve gen inaktivasyon tedavilerinin uygulanabilmesine yol açmıştır. Anatomik ve immünolojik özelliklerinden dolayıgöz gen tedavilerinin uygulanabilmesi için uygun bir organdır. Gen tedavisinin etkinliği ve güvenilirliği konusunda elde edilen songelişmeler ışığında vektör aracılı gen replasman tedavileri oldukça yol katetmiştir. Hayvan çalışmalarında umut verici sonuçların alınmasıklinik çalışmaların planlanmasına yol göstermiştir. İlk klinik çalışmalardan alınan cesaret verici sonuçlar viral vektörlerin insanlardagüvenli ve etkin bir şekilde uygulanabileceğini göstermiştir. Bu derlemede HRD’lerinde gen tedavisi konusundaki son gelişmeler veklinik çalışmaların sonuçları özetlenmiştir.
Anahtar Kelime:

Konular: Göz Hastalıkları

Recent Advancements in Gene Therapy for Hereditary Retinal Dystrophies

Öz:
Herediter retina distrofileri (HRD) klinik ve genetik açıdan çeşitlilik gösteren retinanın dejeneratif hastalıklar grubudur. Bu hastalıklar gece görme bozukluğu, renk görme bozukluğu, görme alanı kaybı ve total körlükle sonuçlanabilir. Bu hastalık grubunda gelişimsel ve fonksiyonel aşamada rol alan 120 den fazla gen mutasyonunun sorumlu olabileceği saptanmıştır. Ayrıca aynı aile içinde bile aynı gen içinde farklı mutasyonlar olabilir ve bu mutasyonlar farklı fenotiplere yol açabilir. Bu durum hastalıklarla ilgili genetik çeşitliliği daha da karmaşık hale getirmektedir. Hastalıklarla ilişkili genlerin retinal hücre yapısında, fototransdüksiyonda görme siklusunda, fotoreseptör yapısında bulunan proteinleri kodladığı bilinmektedir. Son yıllarda meydana gelen gelişmeler genetik patogenezin daha iyi anlaşılmasına ve gen replasman ve gen inaktivasyon tedavilerinin uygulanabilmesine yol açmıştır. Anatomik ve immünolojik özelliklerinden dolayı göz gen tedavilerinin uygulanabilmesi için uygun bir organdır. Gen tedavisinin etkinliği ve güvenilirliği konusunda elde edilen son gelişmeler ışığında vektör aracılı gen replasman tedavileri oldukça yol katetmiştir. Hayvan çalışmalarında umut verici sonuçların alınması klinik çalışmaların planlanmasına yol göstermiştir. İlk klinik çalışmalardan alınan cesaret verici sonuçlar viral vektörlerin insanlarda güvenli ve etkin bir şekilde uygulanabileceğini göstermiştir. Bu derlemede HRD’lerinde gen tedavisi konusundaki son gelişmeler ve klinik çalışmaların sonuçları özetlenmiştir.
Anahtar Kelime:

Konular: Göz Hastalıkları
Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Erişime Açık
  • MacLaren RE, Groppe M, Barnard AR, Cottriall CL, Tolmachova T, Seymour L, Clark KR, During MJ, Cremers FP, Black GC, Lotery AJ, Downes SM, Webster AR, Seabra MC. Retinal gene therapy in patients with choroideremia: initial findings from a phase 1/2 clinical trial. Lancet. 2014;383:1129-1137.
  • Constable IJ, Blumenkranz MS, Schwartz SD, Barone S, Lai CM, Rakoczy EP. Gene Therapy for Age-Related Macular Degeneration. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2016;5:300-303.
  • Rakoczy EP, Lai CM, Magno AL, Wikstrom ME, French ME, Pierce CM, Schwartz SD, Blumenkranz MS, Chalberg TW, Degli-Esposti MA, Constable IJ. Gene therapy with recombinant adeno-associated vectors for neovascular age-related macular degeneration: 1 year follow-up of a phase 1 randomised clinical trial. Lancet. 2015;386:2395-2403.
  • Gullagher KS. Gene therapy shows promise against age-related macular degeneration. April 29,2011. Web:<http://now.tufts.edu>; 11.05.12.
  • Parker MA, Choi D, Erker LR, Pennesi ME, Yang P, Chegarnov EN, Steinkamp PN, Schlechter CL, Dhaenens CM, Mohand-Said S, Audo I, Sahel J, Weleber RG, Wilson DJ. Test-Retest Variability of Functional and Structural Parameters in Patients with Stargardt Disease Participating in the SAR422459 Gene Therapy Trial. Transl Vis Sci Technol. 2016;5:10.
  • Nonviral DNA nanoparticles for ocular gene therapy totreat Stargardt’s disease. SciBX 5(34);doi:10.1038/scibx.2012.911.Aug. 30 2012.
  • Naash M. Nanoparticle-based gene therapy preserves vision in lab study for Stargardt disease. Foundation Fighting Blindness. Web: <http://www. blindness.org>; 22.07.12.
  • LaVail MM, Yasumura D, Matthes MT, Yang H, Hauswirth WW, Deng WT, Vollrath D Gene Therapy for MERTK-Associated Retinal Degenerations. Adv Exp Med Biol. 2016;854:487-493.
  • Duncan JL, LaVail MM, Yasumura D, Matthes MT, Yang H, Trautmann N, Chappelow AV, Feng W, Earp HS, Matsushima GK, Vollrath D. An RCS-like retinal dystrophy phenotype in Mer knockout mice. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003;44:826-838.
  • Hays Dustin C. Canine study puts gene therapy for X-linked retinitis pigmentosa in sight.National Eye Institute.<http://www.nei.nih.gov>; 28.06.12. 12. Ghosh,Pallab.Gene
  • Nagatsu T, Parvez SH, Bertolotti Roger. Progress in gene therapy: basic and clinical frontiers. Leiden:VSP; 2000.
  • Hauswirth WW, Lewin AS. Ribozyme uses in retinal gene therapy. Prog Retin Eye Res. 2000;19:689-710.
  • LaVail MM, Yasumura D, Matthes MT, Drenser KA, Flannery JG, Lewin AS, Hauswirth WW. Ribozyme rescue of photoreceptor cells in P23H transgenic rats: long-term survival and late-stage therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000;97:11488-11493.
  • Lewin AS, Drenser KA, Hauswirth WW, Nishikawa S, Yasumura D, Flannery JG, LaVail MM. Ribozyme rescue of photoreceptor cells in a transgenic rat model of autosomal dominant retinitis pigmentosa. Nat Med. 1998;4:967-971.
  • Gwiazda S, Salomon K, Appel B, Müller S. RNA self-ligation: from oligonucleotides to full length ribozymes. Biochimie. 2012;94:1457-1463.
  • Mao H, Gorbatyuk MS, Rossmiller B, Hauswirth WW, Lewin AS. Long-term rescue of retinal structure and function by rhodopsin RNA replacement with a single adeno-associated viral vector in P23H RHO transgenic mice. Hum Gene Ther. 2012;23:356-366.
  • Jacobson SG, Cideciyan AV, Ratnakaram R, Heon E, Schwartz SB, Roman AJ, Peden MC, Aleman TS, Boye SL, Sumaroka A, Conlon TJ, Calcedo R, Pang JJ, Erger KE, Olivares MB, Mullins CL, Swider M, Kaushal S, Feuer WJ, Iannaccone A, Fishman GA, Stone EM, Byrne BJ, Hauswirth WW. Gene Therapy for Leber Congenital Amaurosis caused by RPE65 mutations: Safety and Efficacy in 15 Children and Adults Followed up to 3 Years. Arch Ophthalmol. 2012;130:9-24.
  • Bainbridge JW, Mehat MS, Sundaram V, Robbie SJ, Barker SE, Ripamonti C, Georgiadis A, Mowat FM, Beattie SG, Gardner PJ, Feathers KL, Luong VA, Yzer S, Balaggan K, Viswanathan A, de Ravel TJ, Casteels I, Holder GE, Tyler N, Fitzke FW, Weleber RG, Nardini M, Moore AT, Thompson DA, Petersen- Jones SM, Michaelides M, van den Born LI, Stockman A, Smith AJ, Rubin G, Ali RR. Long-Term Effect of Gene Therapy on Leber’s Congenital Amaurosis. N Engl J Med. 2015;372:1887-1897.
  • Testa F, Maguire AM, Rossi S, Pierce EA, Melillo P, Marshall K, Banfi S. Surace EM, Sun J, Acerra C, Wright JF, Wellman J, High KA, Auricchio A, Bennett J, Simonelli F. Three Year Follow-Up after Unilateral Subretinal Delivery of Adeno-Associated Virus in Patients with Leber Congenital Amaurosis Type 2. Ophthalmology. 2013;120:1283-1291.
  • Simonelli F, Maguire AM, Testa F, Pierce EA, Mingozzi F, Bennicelli JL, Rossi S, Marshall K, Banfi S, Surace EM, Sun J, Redmond TM, Zhu X, Shindler KS, Ying GS, Ziviello C, Acerra C, Wright JF, McDonnell JW, High KA, Bennett J, Auricchio A. Gene therapy for Leber’s congenital amaurosis is safe and effective through 1.5 years after vector administration. Mol Ther. 2010;18:643-650.
  • Jacobson SG, Acland GM, Aguirre GD, Aleman TS, Schwartz SB, Cideciyan AV, Zeiss CJ, Komaromy AM, Kaushal S, Roman AJ, Windsor EA, Sumaroka A, Pearce-Kelling SE, Conlon TJ, Chiodo VA, Boye SL, Flotte TR, Maguire AM, Bennett J, Hauswirth WW. Safety of recombinant adeno-associated virus type 2-RPE65 vector delivered by ocular subretinal injection. Mol Ther. 2006;13:1074-1084.
  • Aguirre GK, Komaromy AM, Cideciyan AV, Brainard DH, Aleman TS, Roman AJ, Avants BB, Gee JC, Korczykowski M, Hauswirth WW, Acland GM, Aguirre GD, Jacobson SG. Canine and human visual cortex intact and responsive despite early retinal blindness from RPE65 mutation. PLoS Med. 2007;4:e230.
  • Narfström K, Vaegan, Katz M, Bragadottir R, Rakoczy EP, Seeliger M. Assessment of structure and function over a 3-year period after gene transfer in RPE65−/− dogs. Doc Ophthalmol. 2005;111:39-48.
  • Le Meur G, Stieger K, Smith AJ, Weber M, Deschamps JY, Nivard D, Mendes-Madeira A, Provost N, Péréon Y, Cherel Y, Ali RR, Hamel C, Moullier P, Rolling F. Restoration of vision in RPE65-deficient Briard dogs using an AAV serotype 4 vector that specifically targets the retinal pigmented epithelium. Gene Ther. 2007;14:292-303.
  • Acland GM, Aguirre GD, Bennett J, Aleman TS, Cideciyan AV, Bennicelli J, Dejneka NS, Pearce-Kelling SE, Maguire AM, Palczewski K, Hauswirth WW, Jacobson SG. Long-term restoration of rod and cone vision by single dose rAAV-mediated gene transfer to the retina in a canine model of childhood blindness. Mol Ther. 2005;12:1072-1082.
  • Stieger K, Lhériteau E, Moullier P, Rolling F. AAV-mediated gene therapy for retinal disorders inlarge animal models. ILAR J. 2009;50:206-224.
  • Acland GM, Aguirre GD, Ray J, Zhang Q, Aleman TS, Cideciyan AV, Pearce-Kelling SE, Anand V, Zeng Y, Maguire AM, Jacobson SG, Hauswirth WW, Bennett J. Gene therapy restores vision in a canine model of childhood blindness. Nat Genet. 2001;28:92-95.
  • Bennicelli J, Wright JF, Komaromy A, Jacobs JB, Hauck B, Zelenaia O, Mingozzi F, Hui D, Chung D, Rex TS, Wei Z, Qu G, Zhou S, Zeiss C, Arruda VR, Acland GM,Dell’Osso LF, High KA, Maguire AM, Bennett J. Reversal of blindness in animal models of leber congenital amaurosis using optimized AAV2-mediated gene transfer. Mol Ther. 2008;16:458-465.
  • Li X, Li W, Dai X, Kong F, Zheng Q, Zhou X, Lü F, Chang B, Rohrer B, Hauswirth WW, Qu J, Pang JJ. Gene therapy rescues cone structure and function in the 3-month-old rd12 mouse: a model for midcourse RPE65 leber congenital amaurosis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;5;52:7-15.
  • Redmond TM, Yu S, Lee E, Bok D, Hamasaki D, Chen N, Goletz P, Ma JX, Crouch RK, Pfeifer K. Rpe65 is necessary for production of 11-cis-vitamin A in the retinal visual cycle. Nat Genet. 1998;20:344-351.
  • Cai X, Conley SM, Naash MI. RPE65: role inthe visual cycle, human retinal disease, and gene therapy. Ophthalmic Genet. 2009;30:57-62.
  • Liang FQ, Anand V, Maguire AM, Bennett J. Intraocular delivery of recombinant virus. In: Rakoczy PE, ed. Methods in Molecular Medicine: Ocular Molecular Biology Protocols. Humana Press. Inc; Totowa, NJ; 2000:125-139.
  • Han Z, Conley SM, Makkia R, Guo J, Cooper MJ, Naash MI. Comparative analysis of DNA nanoparticles and AAVs for ocular gene delivery. PLoS One. 2012;7:e52189.
  • Ziady AG, Gedeon CR, Muhammad O, Stillwell V, Oette SM, Fink TL, Quan W, Kowalczyk TH, Hyatt SL, Payne J, Peischl A, Seng JE, Moen RC, Cooper MJ, Davis PB. Minimal toxicity of stabilized compacted DNA nanoparticles in the murine lung. Mol Ther. 2003;8:948-956.
  • Fink TL, Klepcyk PJ, Oette SM, Gedeon CR, Hyatt SL, Kowalczyk TH, Moen RC, Cooper MJ. Plasmid size up to 20 kbp does not limit effective in vivo lung gene transfer using compacted DNA nanoparticles. Gene Ther. 2006;13:1048-1051.
  • Bragonzi A, Dina G, Villa A, Calori G, Biffi A, Bordignon C, Assael BM, Conese M. Biodistribution and transgene expression with nonviral cationic vector/DNA complexes in the lungs. Gene Ther. 2000;7:1753-1760.
  • Kollen WJ, Mulberg AE, Wei X, Sugita M, Raghuram V, Wang J, Foskett JK, Glick MC, Scanlin TF. High efficiency transfer of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator cDNA into cystic fibrosis airway cells in culture using lactosylated polylysine as a vector. Hum Gene Ther. 1999;10:615-622.
  • Han Z, Conley SM, Makkia RS, Cooper MJ, Naash MI. DNA nanoparticle- mediated ABCA4 delivery rescues Stargardt dystrophy in mice. J Clin Invest. 2012;122:3221-3226.
  • Stein L, Roy K, Lei L, Kaushal, S. Clinical gene therapy for the treatment of RPE65-associated Leber congenital amaurosis. Expert Opin Biol Ther. 2011;11:429-439.
  • Herzog RW, Cao O, Srivastava A. Two decades of clinical gene therapy: success is finally mounting. Discov Med. 2010;9:105-111.
  • Cideciyan AV. Leber congenital amaurosis due to RPE65 mutations and its treatment with gene therapy. Prog Retin Eye Res. 2010;29:398-427.
  • Ehrhardt A, Xu H, Kay MA. Episomal persistence of recombinant adenoviral vector genomes during the cell cycle in vivo. J Virol. 2003;77:7689-7695.
  • Hirsch ML, Agbandje-McKenna M, Samulski RJ. Little vector, big gene transduction: fragmented genome reassembly of adeno-associated virus. Mol Ther. 2010;18:6-8.
  • Parks RJ. Improvements in adenoviral vector technology: overcoming barriers for gene therapy. Clin Genet. 2000;58:1-11.
  • Benihoud K, Yeh P, Perricaudet M. Adenovirus vectors for gene delivery. Curr Opin Biotechnol. 1999;10:440-447.
  • Cao H, Koehler DR, Hu J. Adenoviral vectors for gene replacement therapy. Viral Immunol. 2004;17:327-333.
  • Yanez-Munoz RJ, Balaggan KS, MacNeil A, Howe SJ, Schmidt M, Smith AJ, Buch P, MacLaren RE, Anderson PN, Barker SE, Duran Y, Bartholomae C, von Kalle C, Heckenlively JR, Kinnon C, Ali RR, Thrasher AJ. Effective gene therapy with nonintegrating lentiviral vectors. Nat Med. 2006;12:348-353.
  • Bartholomae CC, Arens A, Balaggan KS, Yanez-Munoz RJ, Montini E, Howe SJ, Paruzynski A, Korn B, Appelt JU, Macneil A, Cesana D, Abel U, Glimm H, Naldini L, Ali RR, Thrasher AJ, von Kalle C, Schmidt M. Lentiviral vector integration profiles differ in rodent postmitotic tissues. Mol Ther. 2011;19:703-710.
  • Balaggan KS, Duran Y, Georgiadis A, Thaung C, Barker SE, Buch PK, MacNeil A, Robbie S, Bainbridge JW, Smith AJ, Ali RR. Absence of ocular malignant transformation after sub-retinal delivery of rAAV2/2 or integrating lentiviral vectors in p53-deficient mice. Gene Ther. 2012;19:182-188.
  • Trapania I, Puppoa A, Auricchio A. Vector platforms for gene therapy of inherited retinopathies. Prog Retin Eye Res. 2014;43:108-128.
  • Cao H, Molday RS, Hu J. Gene therapy: light is finally in the tunnel. Protein Cell 2011;2:973-989.
  • Friedmann T. A brief history of gene therapy. Nat Genet. 1992;2:93-98.
  • Liu MM, Tuo J, Chan CC. Gene therapy for ocular diseases. Br J Ophthalmol. 2011;95:604-612.
  • Daiger SP, Bowne SJ, Sullivan LS. Perspective on genes and mutations causing retinitis pigmentosa. Arch Ophthalmol. 2007;125:151-158.
  • Sahel JA, Roska B. Gene therapy for blindness. Annu Rev Neurosci. 2013;36:467-488.
  • Trapani I, Puppo A, Auricchio A. Vector platforms for gene therapy of inherited retinopathies. Prog Retin Eye Res. 2014;43:108-128.
  • Dalkara D, Sahel JA. Gene therapy for inherited retinal degenerations. C R Biol 2014;337:185-192.
  • Berger W, Kloeckener-Gruissem B, Neidhardt J. The molecular basis of human retinal and vitreoretinal diseases. Prog Retin Eye Res. 2010;29:335- 375.
  • Sahel JA, Marazova K, Audo I. Clinical characteristics and current therapies for inherited retinal degenerations. Cold Spring Harb Perspect Med. 2014;5:a017111.
  • Trapani I, Banfi S, Simonelli F, Surace EM, Auricchio A. Gene Therapy of Inherited Retinal Degenerations: Prospects and Challenges. Human Gene Ther. 2015;26:193-200.
  • Ku CA, Pennesi ME. Retinal Gene Therapy: Current Progress and Future Prospects. Expert Rev Ophthalmol. 2015;10:281-299.
APA ÖNER A (2017). Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. , 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
Chicago ÖNER Ayse Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. (2017): 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
MLA ÖNER Ayse Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. , 2017, ss.338 - 343. 10.4274/tjo.41017
AMA ÖNER A Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. . 2017; 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
Vancouver ÖNER A Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. . 2017; 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
IEEE ÖNER A "Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler." , ss.338 - 343, 2017. 10.4274/tjo.41017
ISNAD ÖNER, Ayse. "Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler". (2017), 338-343. https://doi.org/10.4274/tjo.41017
APA ÖNER A (2017). Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. Türk Oftalmoloji Dergisi, 47(6), 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
Chicago ÖNER Ayse Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. Türk Oftalmoloji Dergisi 47, no.6 (2017): 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
MLA ÖNER Ayse Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. Türk Oftalmoloji Dergisi, vol.47, no.6, 2017, ss.338 - 343. 10.4274/tjo.41017
AMA ÖNER A Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. Türk Oftalmoloji Dergisi. 2017; 47(6): 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
Vancouver ÖNER A Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler. Türk Oftalmoloji Dergisi. 2017; 47(6): 338 - 343. 10.4274/tjo.41017
IEEE ÖNER A "Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler." Türk Oftalmoloji Dergisi, 47, ss.338 - 343, 2017. 10.4274/tjo.41017
ISNAD ÖNER, Ayse. "Herediter Retina Hastalıklarının Gen Tedavisinde Son Gelişmeler". Türk Oftalmoloji Dergisi 47/6 (2017), 338-343. https://doi.org/10.4274/tjo.41017
Sayfa Oluşturulma Tarihi
25-04-2024 2:29

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları