研究人员开发了眼药水，可以延长在动物模型中由于一组导致人类视力逐渐丧失的遗传性疾病（称为视网膜色素变性）而引起的视力下降。美国国立卫生研究院（NIH）的研究人员开发了这一眼药水。眼药水中含有一种来源于人体、在眼睛中发现的蛋白质的小片段，称为色素上皮衍生因子（PEDF）。PEDF有助于保护眼睛视网膜中的细胞。一份关于该研究的报告已发表于《通讯医学》杂志。
“虽然这不是治疗，但这项研究表明，基于PEDF的眼药水可以减缓多种退行性视网膜疾病（包括不同类型的视网膜色素变性和干性年龄相关性黄斑变性（AMD））在动物体内的进展，” NIH国立眼科研究所蛋白质结构与功能部门主任、该研究的主要作者帕特里夏·贝塞拉博士说。“鉴于这些结果，我们很高兴开始在人类中进行这些眼药水的试验。”
所有退行性视网膜疾病都有细胞应激的共同特征。虽然应激的来源可能有所不同——数十种突变和基因变异与视网膜色素变性、AMD和其他疾病相关——但高水平的细胞应激会导致视网膜细胞逐渐失去功能并死亡。感光细胞的逐渐丧失会导致视力下降，并最终失明。
贝塞拉实验室的早期研究揭示，在小鼠模型中，天然蛋白质PEDF可以帮助视网膜细胞抵御细胞应激的影响。然而，完整的PEDF蛋白太大，无法穿过眼睛的外部组织到达视网膜，且完整的蛋白质在视网膜组织中具有多个功能，因此不适合用作治疗。为了优化该分子保护视网膜细胞的能力，并帮助分子到达眼睛后部，贝塞拉开发了一系列短肽，这些短肽来源于PEDF的一个支持细胞生存的区域。这些小肽能够穿过眼组织，与视网膜表面的PEDF受体蛋白结合。
在这项新研究中，由第一作者亚历山德拉·贝尔纳多-科隆领导，贝塞拉的团队创建了两种眼药水配方，每种都包含一个短肽。第一种肽候选物称为“17-mer”，包含来自PEDF活性区域的17个氨基酸。第二种肽H105A与之类似，但更强地结合PEDF受体。在小鼠的眼表面滴入肽后，60分钟内在视网膜中发现了高浓度，接下来的24到48小时内缓慢减少。两种肽均未引起毒性或其他副作用。
当每天一次给年轻小鼠（具有类视网膜色素变性的疾病）施用H105A时，减缓了光感受器的退化和视力丧失。为了测试这些眼药水，研究人员使用了特意培育的小鼠，这些小鼠在出生后不久就会失去光感受器。一旦细胞损失开始，大部分光感受器在一周内死亡。在这一周的时间内给予肽眼药水的小鼠能够保留多达75%的光感受器，并持续对光的刺激产生强烈的视网膜响应，而接受安慰剂的小鼠在一周结束时光感受器的存活数量非常少，功能性视力也几乎没有。
“首次，我们展示了含有这些短肽的眼药水能够穿入眼内，并对视网膜产生治疗效果，”贝尔纳多-科隆说。“使用H105A肽的动物其视网膜显得明显更健康，没有负面副作用。”
对于许多类型的视网膜色素变性，正在开发各种基因特异性疗法，这些疾病通常从儿童时期开始，并在多年内进展。这些基于PEDF的肽眼药水可能在等待这些基因疗法临床可用时起到关键的保护细胞的作用。
为了测试通过眼药水治疗保存的光感受器是否健康到可以进行基因治疗的程度，合作者意大利莫德纳大学的瓦莱丽亚·马里戈博士和安德烈亚·比基纳提博士在为期一周的眼药水治疗结束后对小鼠进行了基因治疗。基因治疗成功地保持了视力，至少延续了六个月。
为了验证这些眼药水是否能够在人类中发挥作用——不直接在人类受试者中进行测试——研究人员与科罗拉多大学安舒茨医学院的娜塔利亚·维加拉博士合作，在人类视网膜退化组织模型中测试了这些肽。在人类细胞中生长的视网膜样组织暴露在引发高水平细胞应激的化学物质中。没有肽的情况下，组织模型的细胞迅速死亡，但有了肽后，视网膜组织依然保持活力。这些人类组织数据为眼药水的人体试验提供了一个关键的第一步。
这项研究得到了NEI内部研究计划的资助。其他资助者包括防盲协会、电信基金会、HEAL-ITALIA基金会、CellSight发展基金和防盲研究。
