В США завершился ежегодный конгресс ARVO-2018

Ежегодный конгресс Ассоциации исследований в области зрения и офтальмологии (Association of  Research in Vision and Ophthalmology, ARVO) прошел с 29 апреля по 3 мая в Гонолулу, США. Это мероприятие, проводимое уже на протяжении полувека, является самым значимым событием в области фундаментальных исследований и поиска прорывных технологий в лечении глазных заболеваний. Традиционно на ARVO съезжаются ученые, фармацевты, разработчики оборудования и практикующие офтальмологи со всего земного шара. Россию на ARVO-2018 представила профессор Наталия Курышева, выступив с научным докладом о роли ОКТ-ангиографии в понимании патогенеза глаукомы».

В этом году количество участников  превысило 10 тысяч человек. Ежедневно в шести залах проходили пленарные заседания по различным аспектам исследований в области зрения, в остальных залах (более 30) шли  минисимпозиумы.

Значительные дискуссии были развернуты на больших площадях, занятых постерами, которые менялись ежедневно и по темам охватывали практически все аспекты офтальмологической науки. Так, было представлено 760 постерных докладов по исследованиям в области патологии роговицы, 547 – в области глаукомы, 871 постер – в области исследований сетчатки, 512 – в области клеточных технологий лечения сетчатки,  107 – в области генетических исследований, 277 – по иммунологии, 237 – по фармакологии и физиологии, 103 – по нейробиологии, было охвачено также много других проблем.

По правилам ARVO, доклады, принимаемые в качестве постеров, должны быть новаторскими, результаты которых ранее нигде не публиковались. Поэтому фраза «впервые представлено на ARVO» имеет большой смысл и отмечает важные передовые исследования.

Особенностью ARVO является также то, что акцент делается на наиболее революционные исследования, результаты которых освещаются в больших обзорных докладах ведущими экспертами. Ярким примером тому был доклад почетного приглашенного докладчика – Дженнифер Дудны из Университета Беркли (Калифорния, США), которая рассказала историю создания передовой технологии из области генной инженерии – CRISPP/CAS 9, автором которой она является. Дженнифер Дудну приветствовали большими аплодисментами, поскольку открытие, о котором она рассказала, изменяет представления о лечении не только наиболее тяжелых форм глазной патологии, но и многих других опасных недугов – от СПИДа до онкологических и нейродегенеративных заболеваний.

Следует подчеркнуть, что на конгрессе было представлено много докладов, основанных на проведении масштабных многоцентровых исследований, что стало традицией. Понятие «Big data» – это современная норма научных исследований, когда результаты базируются на тысячах и десятках тысяч обследованных пациентов. В сочетании со сложными математическими обработками данных, с привлечением «deep learning system» (обучающих нейрональных систем) появились перспективы получения досконально проверенных надежных результатов, которые можно использовать самым передовым образом.

 

Ниже в обзоре будет представлена информация по некоторым симпозиумам ARVO

 

На секции 29 апреля, посвященной путям доставки лекарств к тканям глаза, в первом докладе рассматривались клеточная и генная терапия в лечении роговичного эндотелия. Было подчеркнуто, что потеря клеток роговичного эндотелия в  3-4 раза ведет к нарушению его транспортной функции, возникновению отека роговицы и, в конечном счете, к рубцеванию. После трансплантации эндотелия многие клетки подвергаются апоптозу, отсюда – к изменению самого трансплантата. Вопрос – как повысить выживаемость эндотелиальных клеток? В этом докладе были представлены технологии с применением антиапоптотических генов  в лечении роговичного эндотелия. Доставку их  осуществляли с помощью вирусных векторов. Работа, главным образом, была посвящена тому, как улучшить функцию вирусных векторов. Также обсуждался новый альтернативный метод доставки лекарств с помощью наночастицы Calcium phosphate nanoparticles, которая имеет преимущества по сравнению с вирусными векторами. Еще один перспективный путь – через магнитизированные контактные линзы, чтобы обеспечивать проникновение препарата непосредственно к эндотелию.

В следующем докладе обсуждались пути доставки препарата в строму роговицы, а также поднимались вопросы регенерации роговой оболочки посредством препаратов, ингибирующих ФНО-альфа и трансформирующих факторов роста. Были показаны новые комбинации генов, которые уменьшают рубцевание роговицы путем селетивного воздействия на апоптоз микрофибробластов.

В третьем докладе на данной секции, сделанном доктором T. Borras (Северная Каролина), обсуждались пути доставки лекарств к трабекулярной сети. В сравнительном аспекте рассматривались пути доставки различных генов разнообразными вирусными векторами (AAV), в частности Stlf-complementary AAV. Докладчик подчеркнул важность уменьшения количества вирусных векторов с целью снижения их побочных действий.  Рассматривали различные серотипы вирусных векторов. Был сделан вывод, что протеосомный пут играет наиболее важную роль.

            Большой интерес слушателей вызвал доклад из Атланты о доставке лекарств через супрахориоидальное пространство. Докладчик подчеркнул, что доставка лекарств через витреоретинальные инъекции чрезвычайно низко эффективна.

Разработана специальная игла для инъекций в супрахоиоидальное пространство (СХП). Показано, что при таком введении препарат распределяется по всему пространству и действует долго. В 3 стадии клинических исследований проверили введение CLS-TA при макулярном отеке на примере тирамциалона и афлиберцепта. Под контролем УЗВ-изображений проанализировали состояние СХП. Препараты с высокой вязкостью значительно увеличивали объем СХП. Обсудили, с какой именно силой должны действовать препараты (в зависимости от их вязкости), чтобы проникать в стекловидное тело и сетчатку глаза. Докладчик отметил, что выведение лекарства замедляется по мере увеличения размеров молекул, введенных в СХП (оценивали диаметр молекул).

На данный момент в разработке – специальные частицы, которые бы задерживали препараты в СХП. Это – специальные частички-стабилизированные эмульсии.

В ответе на вопросы автор подчеркнул, что инъекции можно повторять, сколько это потребуется. На вопросы о возможных подъемах ВГД, докладчик ответил, что данных осложнений не наблюдалось.

В завершающем докладе этой секции (From Bench to Bedside) из Балтиморского центра наномедицины (Wilmer’s Center of Nanothecknology) было показано, что при закапывании лекарств на самом деле мало, что попадает в глаз вследствие вымывания препарата на фоне мигательных движений каждые 6 сек. Проникновение в 40 раз усиливается там, где есть слизь (например – в легких). В этой связи были разработаны  специальные носители для микрочастиц, высвобождающих их в нужной концентрации, что было проверено в экспериментальных моделях по нейропротекторному лечению глаукомы  (компания KALA), при болезни Паркинсона (Neuraly) и ВМД  ( Graybug).

На секции, посвященной проблемам регуляции ретинальной микроциркуляции, большой интерес слушателей вызвал доклад из Японии «Гены, регулирующие функцию эндотелия». Автор подчеркнул, что в настоящее время известно 145 таких генов. Основной из них –  Tmod3 – задействован в патологическом ангипоксиогенезе, а другой –  miR-145 – ген, который может регулировать этот процесс. Поиск генов, участвующих в физиологии и патофизиологии гипоксии сетчатки – очень перспективное направление в плане лечения целого спектра тяжелой офтальмопатологии.

            В продолжение темы профессор Zhu рассмотрел различные варианты экспрессии генов на гипоксию – острую и рецидивирующую. Докладчик подчеркнул, что экспрессию генов вызывают именно низкие дозы гипоксии. Уже через неделю после случившейся гипоксии не стоит ожидать какого-либо ответа на лечение. По этой причине активно изучаются различные фенотипы гипоксии с применением ЭФИ, в частности – повторяющаяся гипоксия: repetitive hypoxic preconditioning (RHP), например, на фоне курения и стрессов, когда имеет место повторяющаяся гипоксия, и, следовательно, любое нейропртекторное лечение будет действовать не так, как в случае острой гипоксии). В заключение доклада автор привел  высказывание:  «что тебя не убивает, делает тебя сильнее…». Так, в следующем докладе было, например, показано, что гипергликемия задерживает неоваскуляризацию в экспериментальной модели.

        На секции «Новое в визуализации при глаукоме» рассматривались  новые технологии визуализации пигментного эпителия,  внутренней пограничной мембраны и молекул, например, меланина.

      В докладе A. Huang «OCT-A для визуализации переднего отрезка» (из ULCA: Stein Eye Inst. DOHENY) речь шла о применении ОКТ-ангиографии для визуализации путей оттока внутриглазной жидкости. В эксперименте на животных авторы посредством этой технологии обнаружили некие каналы в склере, которые также участвуют в этом оттоке. Докладчик подчеркнул, что знание индивидуальных путей оттока важно с целью определения локализации антиглаукомных вмешательств.

В докладе H. Ishikava (Нью-Йорк) речь шла о микровизуализации   решетчатой мембраны склеры (РМ). Было продемонстрировано  видео – процесс в динамике – с визуализацией пор – как они меняются при колебаниях ВГД. Измеряли отношение толщины перекладин к диаметру пор. При  глаукоме это отношение возрастает, что важно учитывать для понимания изменения аксонального транспорта и кровотока в капиллярах, проходящих в РМС.

С точки зрения участия внутричерепного давления (ICP:  intracranial Pressure) было подчеркнуто, что оно играет не меньшую роль, чем ВГД (Wang, PLoS one, 2017). Было показано видео в динамике, где было наглядно продемонстрировано, как эти две силы действуют на мембрану. Создали geometric average – среднее изображение всех пор. То есть математически создана такая модель изображения, на которой можно смотреть, как изменяются поры РМС в ответ на изменение трансмембранного давления. Все эти исследования сделаны с помощью SWEPT-OCT.  В довершение была показана карта распределения деформаций пор при повышении ВГД при глаукоме. В настоящее время разработки с целью внедрения этой технологии в программное обеспечение томографа Zirrus. Доклад вызвал большую дискуссию. Были вопросы о том, как деформация пор зависит от   стадий глаукомы и от длительности офтальмогипертензии. Пока ответов на эти вопросы нет.

            Еще одно важное направление визуализации – адаптивная оптика. С докладом «Адаптивная оптика в визуализации ГКС» выступила профессор A. Dubra (Стэнфорд). Сделав исторический экскурс докладчик подчеркнул, что это направление в исследовании структур глаукомного глаза очень молодое, тем не менее, уже есть работы по РМС (Nadler) и СНВС (Takayama, Kocaoglu).  Hood описал тоннели во внутренних слоях сетчатки, соответствующие выпадению СНВС, что примечательно, расположенные в зоне крупных ретинальных сосудов. И только в прошлом году впервые этим методом были изучены ГКС  (Ethan, Rossi, Sredar, Zhuilin, Liu).  Авторы объединили метод адаптивной оптики с ОКТ, применив широкопольные изображения, что значительно повысило качество изображения ГКС. Наконец, появилась возможность визуализировать кровоток в ретинальных сосудах, вплоть до движущихся в них эритроцитов (A. Castro).

            С применением адаптивной оптики впервые описаны микроцисты во внутреннем плексиформном слое, природа которых не известна, но установлено, что они являются ранними предикторами атрофии зрительного нерва любого генеза. Кроме того, метод позволяет визуализировать аксоплазматический ток. Таким образом, был сделан вывод, что адаптивная оптика – это не что иное, как метод, позволяющий проводить прижизненную микроскопию сетчатки и ее структур.

            В заключение на симпозиуме был подведен итог о том, что современные методы визуализации обеспечивают разработку новых биомаркеров глаукомы. Эти биомаркеры: РМС, СНВС, ГКС и внутренний плексиформный слой.

В докладе, посвященном прижизненной визуализации апоптоза ГКС, профессор Кордейро Ф. рассказала о технологии DARC, которой уже более 10 лет, но лишь недавно была завершена первая фаза клинических испытаний этой технологии. Суть ее – визуализация раннего процесса повреждения мембран ГКС при апоптозе, что приводит к их свечению в условии введения красителя аннексина. Данный препарат вводится внутривенно, и уже в первые часы становится заметным свечение ГКС, которое усиливается к 4 и 6 часу. Было установлено, что уже при начальной глаукоме количество светящихся ГКС превосходит норму в 2,4 раза. Впервые было показано, что этот процесс ассоциируется с быстрым прогрессированием глаукомы, а также существенно тормозится на фоне лечения коэнзимом Q10.  В настоящее время проводится вторая фаза клинических испытаний на пациентах с болезнью Альцгеймера, Паркинсона и при болезни Дауна.

На секции, посвященной многоцентровым исследованиям при глаукоме, профессор Шметтерер рассказал о недавно завершившемся Сингапурском исследовании, проведенном на 3 обследуемых. Целью данной работы было выявить связь между АД, ВГД и прогрессированием глаукомы. Докладчик подчеркнул, что в отличие от европейцев, у индусов и малазийцев с возрастом ВГД имеет тенденцию к снижению, что было подтверждено в данном исследовании. ВГД оставалось неизменным только при повышенном АД. При его нормальных и пониженных значениях, ВГД неизменно снижалось. Данный феномен пока не удается объяснить, но скорее всего, это связано с генотипическими особенностями.

Много интересных докладов было посвящено генной терапии заболеваний сетчатки. Докладчики обсуждали технические детали доставки данных препаратов под сетчатку при помощи специальных имплантов хирургическим путем. Было отмечено, что такие осложнения, как отслойка нейросетчатки, встречались довольно редко. Больше всего в настоящее время экспериментальной модели проводится с целью лечения пигментного эпителия, в частности при пигментном ретините. Трансплантация клеток пигментного эпителия и имплантация генно-измененных фоторецепторов уже осуществлены в клинике, причем с хорошими результатами (оценивались электрофизиологические параметры). Доклады были представлены разными странами. Особый интерес вызывает Британский проект «The London Project to cure blindness», в рамках которого уже проведена имплантация искусственной мембраны Бруха при лечении влажной формы ВМД. Пациентов наблюдали в течение 3 лет. Были продемонстрированы сканы ОКТ отдаленного периода, на которых хорошо визуализировался трансплантат под макулой. В обсуждении результатов докладчик отметил, что они не наблюдали эпиретинального фиброза ни в одном случае. Планируется подобный проект при сухой ВМД.

Большой интерес вызвал доклад о ксенотрансплантации, когда трансплантаты готовили из клеток ганглиозного слоя кошек и пересаживали их людям под мощной иммуносупрессивной терапией (циклоспорин). Было отмечено, что процесс подготовки клеток занимал 90 дней и требовал тщательного отделения от микро-и макроглиальных структур. В ряде случаев был получен желаемый результат: пересажанные клетки не только приживались, но давали рост аксонов из трансплантата к тканям реципиента. Пока сроки наблюдения этого многоцентрового исследования, проведенного в США, ограничиваются пятью неделями.

В докладе из Gavin Herbert Eye Institute были освещены результаты интравитреального введения аллогенных прогениторных стволовых клеток (hRPCs:  human Retinal Progenitor Cells) при пигментном ретините. Данная технология уже апробирована во второй фазе клинических исследований на 28 пациентах, которые наблюдались в течение года. Авторы подчеркивают необходимость повторных инъекций каждые 18 месяцев. В видеофильме было показано, что инъекции осуществлялись в условиях амбулаторной операционной в положении больного сидя. Результаты показали повышение зрения во всех случаях, причем был отмечен дозозависимый эффект. В качестве контроля использовали парный глаз, в который инъекции не выполнялись. 22 пациента уже получили повторное введение клеток. В настоящее время проводится многоцентровое исследование, охватившее 85 больных из Бостона и нескольких центров Южной Калифорнии, а сама технология находится на утверждении FDA. Очень удобно, что клетки могут храниться в холодильнике до 1,5 лет и предполагается коммерческое их использование в виде специальных имплантов. В дискуссии, возникшей после этого доклада, слушатели уточняли, не вызывало ли введение стволовых клеток в стекловидное тело эпиретинального фиброза. Авторы ответили, что это не наблюдалось ни в одном случае. Предполагаемый механизм действия клеток – нейротрофический. Особо было подчеркнуто, что предварительно всем больным выполнялось уточнение фенотипа заболевания. Клетки вводились только тем пациентам, у которых можно было рассчитывать на положительный результат.

В докладах, посвященных генетическому лечению глаукомы, авторы из Университета Техаса обратили внимание на мутации гена миоцилина, что приводит к его мисфолдингу, избыточной секреции и аккумуляции в трабекулах. Применение технологии Chemical/shaperon на основе CRISPR-Cas 9 на мышах показало улучшение оттока внутриглазной жидкости. Следует отметить, что, как и в случае лечения пигментного ретинита в предыдущем докладе, здесь также предварительно изучался фенотип заболевания. Далее ученые вывели специальную модель мышей для исследования патологии оттока, связанной с образованием экстраклеточного матркса. В настоящее время созданы специальные модификации генов, направленные на снижение его синтеза, что открывает перспективы в гипотензивном лечении глаукомы.

С целью нейропротекторного лечения глаукомы также предлагается генная терапия на основе технологии CRISPR в лечении ГКС. Доклад был представлен Национальным институтом глаза США. Было подчеркнуто, что к апрелю 2018 года идентифицировано 298 генов, мутации которых представляют интерес в этом плане. Важный аспект в этом направлении – совершенствование аденовирусных векторов с целью наиболее безопасной доставки их  к сетчатке. Примечательно, что метод (Gene Augmentation approach) уже апробирован в лечении Леберовской атрофии и  пигментного ретинита, что описано в публикации Wu. в 2015 году.

Много новаторских идей в плане микроциркуляции сетчатки было высказано на сессии под названием «От микровизуализации до макрофункциональности».

В докладе Harison из Канады «Реакция перицитов на изменения ВГД» обсуждалось изменение диаметра капилляров в ответ на повышение офтальмотонуса. Этот диаметр исследовался в течение 3 недель, а скорость кровотока в мелких сосудах измерялась  в эритроцитах в секунду. Использовали двух-фотонную микроскопию  и обнаружили, что офтальмогипертензия приводит к транзиторной ишемии в отдельно взятом капилляре (это было продемонстрировано в видеофильме, снятом на мышах в динамике в течение 2 недель). Введение ионов Са²⁺ увеличивало действие перицитов  и сокращение капилляров. Было показано, что снижение ВГД на 2 часа бринзоламидом, не оказывало никакого влияния на спазмированные капилляры, причем их сужение сохранялось даже через 3 недели. Доклад вызвал бурное обсуждение, так как многие патофизиологические аспекты, описанные в этой работе, пока трудно объяснимы.

            В докладе из Страсбурга была предложена математическая модель, показавшая, что изменение ВГД и трансмембранного давления на уровне решетчатой мембраны склеры не оказывает влияния на артериальный кровоток, но существенно изменяет кровоток в венозном русле глаза.

На секции, посвященной патологии ретинальной микроциркуляции, профессор Наталия Курышева выступила с научным докладом «Роль ОКТ-ангиографии в понимании патогенеза глаукомы». Доклад вызвал интерес зарубежных коллег. В ходе дискуссии профессор Курышева акцентировала внимание слушателей на результатах собственных исследований, проведенных в Центре офтальмологии ФМБА России.