Injeção de proteínas sensíveis à luz restaura a visão de homem cego

O primeiro teste clínico de optogenética bem-sucedido permite que uma pessoa veja pela primeira vez em décadas, com a ajuda de óculos de proteção de imagem

Após 40 anos de cegueira, um homem de 58 anos pôde mais uma vez ver imagens e objetos em movimento, graças a uma injeção de proteínas fotossensíveis em sua retina.

O estudo, publicado em 24 de maio na Nature Medicine , é a primeira aplicação clínica bem-sucedida de uma técnica chamada optogenética, que usa flashes de luz para controlar a expressão gênica e o disparo dos neurônios. A técnica é amplamente usada em laboratórios para sondar circuitos neurais e está sendo investigada como um potencial tratamento para dor, cegueira e distúrbios cerebrais.

O ensaio clínico, conduzido pela empresa GenSight Biologics, com sede em Paris, inscreve pessoas com retinite pigmentosa (RP): uma doença degenerativa que mata as células fotorreceptoras do olho, que são o primeiro passo na via visual. Em uma retina saudável, os fotorreceptores detectam a luz e enviam sinais elétricos às células ganglionares da retina (RGCs), que então transmitem o sinal ao cérebro.

A terapia optogenética da GenSight pula as células fotorreceptoras danificadas inteiramente, usando um vírus para entregar proteínas bacterianas sensíveis à luz nos RGCs, permitindo que eles detectem imagens diretamente.

Os pesquisadores injetaram o vírus no olho de um homem com RP e esperaram quatro meses para que os RGCs começassem a produzir as proteínas antes de testar sua visão.

O oftalmologista José-Alain Sahel, do University of Pittsburgh Medical Center, na Pensilvânia, que liderou o estudo, diz que um dos desafios foi regular a quantidade e o tipo de luz que entrava no olho, já que uma retina saudável usa uma variedade de células e luz. proteínas sensíveis para ver uma ampla gama de luz. “Nenhuma proteína pode replicar o que o sistema pode fazer”, diz ele. Assim, os pesquisadores projetaram um conjunto de óculos que capturam as imagens ao redor do homem e as otimizam para detecção pelas proteínas bacterianas.

Usando uma câmera, os óculos analisam as mudanças no contraste e no brilho e os convertem em tempo real no que Sahel descreve como um ‘céu estrelado’ de pontos cor de âmbar. Quando a luz desses pontos entra no olho de uma pessoa, ela ativa as proteínas e faz com que os RGCs enviem um sinal ao cérebro, que então transforma esses padrões em uma imagem.

O homem que participou do teste teve que treinar com os óculos por vários meses antes de seu cérebro se ajustar para interpretar os pontos corretamente. “Ele era como um experimentalista, um cientista tentando entender o que estava vendo e dar sentido a isso”, diz Sahel. Eventualmente, ele foi capaz de distinguir imagens de alto contraste, incluindo objetos em uma mesa e as listras brancas em uma faixa de pedestres. Quando os pesquisadores registraram sua atividade cerebral, descobriram que seu córtex visual reagiu à imagem da mesma forma que faria se ele tivesse visão normal.

O homem ainda não consegue ver sem os óculos, mas Sahel diz que os usa várias horas por dia e que sua visão continuou a melhorar nos dois anos desde a injeção. Seis outras pessoas foram injetadas com as mesmas proteínas sensíveis à luz no ano passado, mas a epidemia de COVID-19 atrasou seu treinamento com os óculos de proteção. Sahel diz que espera ter seus resultados dentro de cerca de um ano.

SEGURO E PERMANENTE

“É um grande passo para o campo”, diz John Flannery, neurobiologista da Universidade da Califórnia, Berkeley. “O mais importante é que parece seguro e permanente, o que é muito encorajador.” Como a retina contém cerca de 100 vezes mais fotorreceptores do que RGCs, a resolução das imagens detectadas por RGCs nunca será tão boa quanto a visão natural. Mas Flannery diz que é emocionante que o cérebro possa interpretar imagens com precisão.

Outros dizem que mais pesquisas são necessárias. “É interessante, mas é um N de 1”, diz Sheila Nirenberg, neurocientista do Weill Cornell Medical College, em Nova York. Ela acrescenta que espera ver se as outras pessoas no estudo, incluindo algumas que foram injetadas com doses mais altas da proteína, terão resultados semelhantes.

A GenSight é uma das várias empresas que desenvolvem optogenética como tratamento para PR e outros distúrbios da retina. Em março, a empresa Bionic Sight de Nirenberg anunciou que quatro das cinco pessoas com RP tratadas com uma terapia optogenética semelhante e um fone de ouvido VR haviam recuperado algum nível de visão, embora os resultados completos do teste ainda não tenham sido publicados. E a gigante farmacêutica suíça Novartis está desenvolvendo uma terapia baseada em uma proteína diferente que é tão sensível à luz que talvez não sejam necessários óculos de proteção. Essa terapia ainda não entrou em ensaios clínicos.

O neurocientista Karl Deisseroth, da Universidade de Stanford, na Califórnia, que co-desenvolveu a optogenética como técnica de laboratório, diz que o estudo é importante porque é a primeira vez que seus efeitos são demonstrados em pessoas. “Será interessante tentar isso com opsinas mais sensíveis à luz”, que podem não exigir óculos de proteção, diz ele. Mas ele espera que a optogenética seja mais útil como uma ferramenta de pesquisa que leva a terapias, em vez de uma terapia em si. “Esperamos ver ainda mais estudos humanos e clínicos guiados pela optogenética”, diz ele.

Scientific American