Los investigadores de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) han desarrollado gotas para los ojos que extienden la visión en modelos animales de un grupo de enfermedades hereditarias que conducen a una pérdida de visión progresiva en humanos, conocidos como retinitis pigmentosa. Las gotas para los ojos contienen un pequeño fragmento derivado de una proteína hecha por el cuerpo y que se encuentra en el ojo, conocido como factor derivado del epitelio de pigmento (PEDF). PEDF ayuda a preservar las células en la retina del ojo. Un informe sobre el estudio se publica en Medicina de Comunicaciones.
«Si bien no es una cura, este estudio muestra que las gotas para los ojos a base de PEDF pueden retrasar la progresión de una variedad de enfermedades retinianas degenerativas en animales, incluidos varios tipos de retinitis pigmentosa y degeneración macular seca relacionada con la edad (AMD)», dijo Patricia Bercerra, Ph.D., jefe de la sección de NIH sobre la estructura de proteínas y la función en el Instituto Nacional Ojo y la Autor Senior del Estudio del Estudio. «Dados estos resultados, estamos emocionados de comenzar las pruebas de estas gotas para los ojos en las personas».
Todas las enfermedades de la retina degenerativa tienen estrés celular en común. Si bien la fuente del estrés puede variar (docenas de mutaciones y variantes genéticas se han relacionado con la retinitis pigmentosa, la AMD y otros trastornos, los altos niveles de estrés celular hacen que las células retinianas pierdan gradualmente la función y mueran. La pérdida progresiva de las células fotorreceptoras conduce a la pérdida de visión y, finalmente, ceguera.
Investigaciones previas del laboratorio de Becerra revelaron que, en un modelo de ratón, la proteína PEDF natural puede ayudar a las células retinianas a evitar los efectos del estrés celular. Sin embargo, la proteína PEDF completa es demasiado grande para pasar a través de los tejidos del ojo externo para alcanzar la retina, y la proteína completa tiene múltiples funciones en el tejido retiniano, lo que lo hace poco práctico como tratamiento. Para optimizar la capacidad de la molécula para preservar las células retinianas y ayudar a la molécula a alcanzar la parte posterior del ojo, Becerra desarrolló una serie de péptidos cortos derivados de una región de PEDF que admite la viabilidad celular. Estos pequeños péptidos pueden moverse a través de tejidos oculares para unirse con las proteínas del receptor PEDF en la superficie de la retina.
En este nuevo estudio, dirigido por la primera autora Alexandra Bernardo-Colón, el equipo de Bercerra creó dos formulaciones de gotas para los ojos, cada una con un péptido corto. El primer candidato peptídico, llamado «17-mer», contiene 17 aminoácidos encontrados en la región activa de PEDF. Un segundo péptido, H105A, es similar pero se une más fuertemente al receptor PEDF. Los péptidos aplicados a los ratones como gotas en la superficie del ojo se encontraron en alta concentración en la retina en 60 minutos, disminuyendo lentamente durante las siguientes 24 a 48 horas. Ni el péptido causó toxicidad u otros efectos secundarios.
Cuando se administra una vez al día a ratones jóvenes con enfermedad de retinitis pigmentosa, H105A ralentizó la degeneración del fotorreceptor y la pérdida de visión. Para probar las gotas, los investigadores utilizaron ratones especialmente criados que pierden sus fotorreceptores poco después del nacimiento. Una vez que comienza la pérdida celular, la mayoría de los fotorreceptores mueren en una semana. Cuando se le administra el ojo peptídico a través de ese período de una semana, los ratones retuvieron hasta el 75% de los fotorreceptores y continuaron teniendo fuertes respuestas retinianas a la luz, mientras que aquellos que recibieron un placebo tenían pocos fotorreceptores restantes y poca visión funcional al final de la semana.
«Por primera vez, mostramos que las gotas para los ojos que contienen estos péptidos cortos pueden pasar al ojo y tener un efecto terapéutico en la retina», dijo Bernardo-Colón. «Los animales dado el péptido H105A tienen retinas de aspecto más saludable, sin efectos secundarios negativos».
Se están desarrollando una variedad de terapias específicas de genes para muchos tipos de retinitis pigmentosa, que generalmente comienzan en la infancia y el progreso durante muchos años. Estas gotas de los ojos peptídicos derivados de PEDF podrían desempeñar un papel crucial en la preservación de las células mientras esperan que estas terapias genéticas se pongan clínicamente disponibles.
Para probar si los fotorreceptores preservados a través del tratamiento con caída ocular son lo suficientemente saludables para que funcione la terapia génica, los colaboradores Valeria Marigo, Ph.D. y Andrea Bighinati, Ph.D., Universidad de Modena, Italia, trataron ratones con terapia génica al final del régimen de caída de la semana. La terapia génica conservó con éxito la visión durante al menos seis meses adicionales.
Para ver si las gotas de los ojos podrían funcionar en humanos, sin probar en humanos directamente, los investigadores trabajaron con Natalia Vergara, Ph.D., Universidad de Colorado Anschutz, Aurora, para probar los péptidos en un modelo de tisular retiniano humano de degeneración retiniana. Cultado en un plato de células humanas, los tejidos similares a la retina se expusieron a productos químicos que indujeron altos niveles de estrés celular. Sin los péptidos, las células del modelo de tejido murieron rápidamente, pero con los péptidos, los tejidos retinianos permanecieron viables. Estos datos de tejido humano proporcionan un primer paso clave que respalda los ensayos humanos de las gotas para los ojos.
La investigación fue financiada por el Programa de Investigación Intramural NEI. La Prevención de la Sociedad de Ceguera, Fondazione Teleton, Foundation, Foundation, Foundation, Fundación de Desarrollo de Vigerosidad, Fundación de Desarrollo e Investigación para prevenir la ceguera.
