GELECEKTE GÖRME PROBLEMİNE BİR ÇÖZÜM YOLU BULUNABİLİR Mİ?
Görme duyusunun yitirilmesi tek başına seyreden bir sağlık sorunu olarak görülse de aslında kendini bazı hastalıklara eşlik ederek göstermektedir. Bu hastalıklara hipertansiyon, diyabet, kalp hastalıkları, beyin tümörü, sinüzit, sinirlerde oluşan harabiyet, migren, tiroid hastalıklarını örnek gösterebiliriz.
Vücudumuzun en önemli beş duyusu içerisinde yer alan görme duyusunun insan hayatındaki önemi yadsınamaz. Lakin yukarıdaki gibi birçok nedenden ötürü kısmi ya da tam kalıcı görme kaybı durumları gelişebilmektedir. Araştırmacılar görme kaybını önlemeye yönelik çalışmalarını halen sürdürmektedirler. Son zamanlarda da konuyla ilgili insanlık için umut verici neticeler elde edilmeye başlanmıştır. Bunlardan biri de Fransa’nın başkenti Paris’teki bilim insanlarının yürütmüş oldukları PIONEER isimli çalışmadır. Bu çalışma kalıtsal bir göz hastalığı olan retinitis pigmentosaya sahip insanlar üzerinde yapılmıştır.
“Retinitis Pigmentosa” Nedir?
Retinitis pigmentosa, gözün retinasında bulunan ve görmeyi sağlayan rod hücreleri adı verilen fotoreseptör hücre kaybının tam körlüğe yol açabileceği nörodejeneratif bir göz hastalığıdır. Retinitis pigmentosa’nın oluşmasına 71’den fazla farklı gendeki mutasyonların neden olduğu söylenmektedir. Hastalık kalıtsal olarak alt nesillere aktarılabilirken ilerleyici, monojenik veya nadiren dijenik özellik gösterebilmektedir. İlerlediği zaman kalıcı körlüğe neden olabilmektedir. Bu hastalık günümüzde dünya çapında 2 milyondan fazla insanı etkilemektedir. RPE65 genindeki mutasyonun neden olduğu bir erken başlangıçlı RP formu için gen replasman tedavisi dışında RP için henüz onaylanmış mevcut başka bir tedavi bulunmamaktadır. Bu hastalık genellikle çocukluk çağında gösterdiği belirtiler ile anlaşılsa da herhangi bir yaş diliminde kendini gösterebilir. Hastalar sağlık kuruluşlarına karanlıkta cisimleri görememe şikâyeti ile başvurabilirler. Hastalığın ilerleyen sürecinde de periferik görme kaybolabilir. Retinitis Pigmentosa genellikle erkek bireylerde kadın bireylerden daha fazla görülür. Genetik tipin değişkenlik göstermesinden ötürü hastalığın belirtilerinin ortaya çıkış süreci de kişiden kişiye farklılık gösterir. Buna ek olarak ilerleme biçimi ve görme kaybının derecesi de kişiden kişiye farklılık gösterebilir. Hastaların bir kısmı görme duyusunu erken yaşta yitirebilirken başka bir kısmı da yaşamsal faaliyetlerini sürdürmeyi sağlayacak kadar kısmi görme kaybı görülebilir. Hastalığın tedavi süreci tam netleşmiş olmasa da yüksek doz A vitamini takviyesi ile hastalığın ilerleme süreci bir nebze engellenmeye çalışılmaktadır.
Retinitis pigmentosa hastalığına sahip olan bazı bireylerin bir araya getirilmesi ile Paris merkezli GenSight Biologics şirketi tarafından yürütülen bir çalışma için deney grubu oluşturuldu. Hastalığa yönelik tedavi çalışmaları için bir grup RP hastası arasından yaklaşık 40 yıldır bu sorun ile yaşamını sürdüren 58 yaşındaki bir Fransız vatandaşı deneyin ilk gönüllüsü oldu. Deney grubunda olan 58 yaşındaki 40 yıldır görme kaybı şikayeti olan bu hastanın kötü gözüne alglerden alınan ve kırmızı floresan protein tdTomato 13 ile kaynaşmış ışık algılamalı channelrhodopsin proteini ChrimsonR’yi kodlayan bir serotip 2.7m8 adeno-ilişkili viral optogenetik bir vektör, tek bir intravitral enjeksiyon ile uygulandı. Sonrasında da ChrimsonR’yi kodlayan adeno-ilişkili bir viral vektörün intraoküler enjeksiyonunu, tasarlanmış gözlükler aracılığıyla ışık uyarımı ile birleştirildi. Ardından, bir görüntüden gelen ışığı güçlendiren ve onu opsin tarafından algılanan kehribar dalga boyunda retinaya odaklayan özel gözlüklerin kullanılabilmesi için hastayı eğitmeye başladılar. Mevcut optogenetik sensörler arasında en kırmızıya kaydırılmış eylem spektrumlarından birine sahip olan ChrimsonR seçildi çünkü kehribar ışığın daha güvenilir olduğu ve göz bebeğinin daralmasına daha az etki edeceği düşüncesi mevcuttu.
Sağlıklı bir retinaya sahip olan hastalar, fotoreseptörler ışığı algılaması ve daha sonra sinyali beyne iletmekle görevli retina ganglion hücrelerine (RGC’ler) elektrik sinyallerini gönderebilirler. RP hastaların da ise ışığın beyne iletilmesini sağlayan ve elektrik sinyallerine dönüştürmek için opsinleri kullanan retinal fotoreseptör hücrelerin kaybı söz konusudur. Bu durumdan yola çıkarak da bilim insanları çözüm olarak ışığa duyarlı olan alglerden alınan proteinlerin yardımıyla bunun gerçekleşebileceğini gözlemlediler. Bu hastalarda fotoreseptör kaybı olsa da gözlerinde bu sinyalleri optik sinir yoluyla beyne iletilmesini sağlayan mevcut ganglion hücreleri bulunmaktaydı. Bilim insanları da bu hücrelere mikrobiyal opsin verilerek görüşün kazanılabileceği düşüncesini gerçekleştirebilmek için çalıştılar. Hastaya verilen mikrobiyal opsin sayesinde hastanın gözü birkaç ay içinde yeni bir protein üretmeye başladı. Görme engelli bir insana dışarıdan bir protein verilerek bunun gerçekleşmesini sağlanmasının yanında vücudun belli bir zamandan sonra bunu kendi proteini gibi yorumlayabilmesi aşırı sevindirici bir durum. Aynı zamanda çalışmada kullanılan gözlükler, ışık yoğunluğundaki yerel değişiklikleri algılanmakta ve optogenetik olarak dönüştürülmüş retina ganglion hücrelerini etkinleştirmek için gerçek zamanlı olarak retinaya karşılık gelen ışık darbelerini yansıtmaktaydı. Deneyler sonucunda optogenetik tedaviden sonra nörodejeneratif bir hastalıkta bildirilen ilk kısmi fonksiyonel iyileşme vakası oldu.
Deney başlangıcında sadece ışığı hissedebilen ama şekilleri ayırt etme konusunda zorluk yaşayan hastanın enjeksiyondan 4,5 ay sonrasında ışık uyarıcı gözlüklerini takması ile görsel eğitimine başlandı ve eğitimin başlanmasından yedi ay sonrasında hasta görsel iyileşme belirtileri gösterdiği kaydedildi. Işık uyarıcı gözlükler, farklı yoğunluktaki değişiklikleri piksel piksel algılayan bir nöromorfik kamera kullanarak dünyadan görsel görüntüler yakalamaktaydı. Gözlükler daha sonra olayları monokromatik görüntülere dönüştürüp bunları da retinaya yerel 595 nm ışık darbeleri olarak gerçek zamanlı olarak yansıtmaktaydı. Hasta böylece gözlük takarken tek başına vektörle tedavi edilen gözü kullanarak farklı nesneleri algıladı, buldu, saydı ve dokundu.
Görsel algı sırasında, çok kanallı elektroensefalografik kayıtlar, görsel korteksin üzerinde nesne ile ilgili aktiviteyi ortaya çıkardı. Ayrıca hasta araştırmacılara da günlük yaşamının iyileştiğini söyledi. Gözlük takarak bir tabak veya telefon daha kolay bulabildiğini veya mobilya veya kapıyı algılayabildiğini dile getirdi.
Yaklaşık 20 yıldır süredir optogenetik; çoğunlukla hayvanlarda beyin devrelerinin incelenmesi sağlayan bir araç olarak kullanılmaktayken günümüzde ve ilerleyen süreç de bundan daha da kapsamlı hale gelip körlük, Parkinson vb. birçok hastalık için önemli çalışmalara öncü olabileceği düşüncesi hakim.
Sonuçlar şimdilik böyle olsa da ileriki süreçlerde ciddi körlük yaşayan insanlar için diğer görme teknolojilerine göre avantajlar sunabilir. Kısacası bu çalışmalar zaman içerisinde daha da artıp bizim için çok daha önemli bir hale gelebilir.
KAYNAKÇA ve İLERİ OKUMA:
* Partial recovery of visual function in a blind patient after optogenetic therapy , José-Alain Sahel 1,2,3,4 ✉, Elise Boulanger-Scemama3,4, Chloé Pagot 5 , , Angelo Arleo1,Francesco Galluppi6, Joseph N. Martel2,, Simona Degli Esposti7 , Alexandre Delaux 1, Jean-Baptiste de Saint Aubert1, Caroline de Montleau 5, Emmanuel Gutman5, Isabelle Audo1,3,Jens Duebel1, Serge Picaud 1, Deniz Dalkara 1, Laure Blouin6, Magali Taiel 6 and Botond Roska 8,9 , Nature Medicine (2021) ,Published: 24 May 2021
DOI https://doi.org/10.1038/s41591-021-01351-4
