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Ensayos clínicos

El monocromatismo de conos azules (MCA) puede ser uno de los objetivos para la Gene Augmentation Therapy


El MCA está respaldado por una larga lista de pruebas clínicas, electrofisiológicas y psicofísicas. Además, hoy en día, contamos con estudios que han aclarado la base genética y molecular de la carencia de proteínas opsinas en los conos [1,2]. Aun así, tras conocer las características genéticas moleculares del MCA y tras contar con estudios positivos sobre la terapia génica de la retina en otras enfermedades genéticas, nos hemos preguntado si el MCA también podría beneficiarse de la Gene Augmentation Therapy. Dicha posibilidad no se puede dar por sentada, sino que es necesario demostrarla. La cuestión en concreto era si existe una estructura lo suficientemente importante en los conos L/M (rojo/verde) de los pacientes con MCA como para que la Gene Augmentation Therapy pueda surtir efecto en el hombre. Un grupo de pacientes con MCA, con mutaciones del tipo «pérdida» que atañen a los genes de las opsinas de los conos L/M y/o a sus elementos reguladores, ha sido estudiado con detalle mediante pruebas por imágenes ópticas cuyos resultados han mostrado la existencia de un número reducido de células residuales en los conos L/M, que presentan anomalías, pero que poseen segmentos externos identificables en la zona central de la retina [3]. Por lo tanto, se concluyó que la terapia génica en el MCA podría aportar resultados interesantes. Sin embargo, la frágil estructura central de la retina en el MCA haría que la inyección sub-foveal (un método convencional de inyectar el gen en la “retina esterna”) no fuese tan atractiva respecto a, por ejemplo, una terapia intravítrea. Uno de los límites del enfoque intravítreo en una patología de conos de la retina es que la única zona de la retina que recibe el tratamiento sería, probablemente, la región foveal. Aun así, poco a poco, se ha podido demostrar que el MCA es un objetivo real para el tratamiento genético.

¿Pueden emplearse las pruebas clínicas convencionales para supervisar los efectos de una terapia en el MCA?

Los parámetros de seguridad adecuados –es decir, el principal resultado de la fase inicial de una investigación clínica– servirían para controlar los efectos secundarios sistémicos y oculares e incluirían exámenes oculares convencionales y el método por imágenes conocido como tomografía de coherencia óptica (TCO).Jacobson cross-sectional imaging 2016 Este método podría emplearse también para adquirir imágenes útiles para seleccionar los candidatos con estrato nuclear de fotoreceptores foveales y estructura del segmento externo de los conos identificable y adecuada [3]. Los resultados secundarios sobre la eficacia de la terapia incluirían obviamente, cálculos del posible aumento de la agudeza visual.En este sentido, se ha obtenido un resultado interesante, al cual no se pensaba en un primer lugar. Al pedirles a los pacientes con MCA que identificasen los estímulos L/M en este fondo luminoso convencional.

Además de la agudeza visual, nos preguntamos si las herramientas y las técnicas disponibles hoy en día en la mayoría de las clínicas para medir la vista –que brindan resultados lo bastante claros– podrían emplearse para calcular los resultados de eficacia de una de las fases iniciales de la investigación clínica sobre el MCA. Recientemente se ha analizado un grupo de pacientes para establecer cómo evaluar el resultado de la terapia con parámetros (además de la agudeza visual) que puedan captar una mejoría de la vista debida a los conos L/M (rojo/verde) [4]. Un método estándar para aislar la función visual del cono es utilizar una luz de fondo lo suficientemente luminosa como para reducir la sensibilidad de los bastones durante la visión nocturna, pero con una influencia mínima sobre los conos. En este sentido, se ha obtenido un resultado interesante, al cual no se pensaba en un primer lugar. Al pedirles a los pacientes con MCA que identificasen los estímulos L/M en este fondo luminoso convencional, thumbnail_Jacobson blue-cone perimetry 2016 el sistema de bastones conseguía ver los objetivos; los estímulos con longitud de onda más corta se observaban con el sistema de conos S (azul) y con el sistema visual de bastones, según la posición de la retina y del paciente. La luz de fondo estándar es la luminancia de una hoja blanca en un ambiente de interior con luz normal, y fue una sorpresa observar que los pacientes con MCA conservaban la visión nocturna en condiciones de visión diurna. Probablemente, la existencia de bastones funcionales (además de los conos S) explica la extensión del campo visual cinético normal o casi normal (representada sobre la luz de fondo estándar) en pacientes con MCA. Por lo tanto, se puede concluir que la perimetría cinética (con estímulos de grandes dimensiones y un fondo normal) no indicaría un resultado de eficacia respecto al funcionamiento de los conos L/M, en un posible ensayo sobre el MCA. Los resultados con perimetría estática computerizada con estímulos blancos y de 600 nm (anaranjados) sobre una luz de fondo fueron significativamente anormales en todos los pacientes con MCA, pero se ha demostrado que la perimetría estática en condiciones de adaptación a la luz, con estímulos blancos, probablemente sea guiada por la combinación de bastones y conos S, mientras que la visibilidad de los estímulos a 600 nm está garantizada por los bastones. Dichos resultados han demostrado una vez más que las pruebas clínicas rutinarias podrían ser engañosas y confundir no solo los resultados de la visión de base, sino también los resultados de un posible ensayo con pacientes con MCA.

Los pacientes con MCA, una vez que se adaptan a la oscuridad, pierden la sensibilidad con longitud de onda más larga, pero no con longitud de onda media, en la retina central. Por lo tanto, este tipo de prueba de límite en personas que se adaptan a la oscuridad utilizando los colores, y analizando la retina central, puede considerarse como un indicador del resultado (suponiendo que los conos L/M foveales sean tratados con una inyección intravítrea) según el cual una mejoría de las funciones de los conos L/M debería resultar en una mejoría de los límites con los que se observa un estímulo de longitud de onda larga, mientras que los límites de la longitud de onda media debería permanecer iguales. Asimismo, se ha empleado un nuevo método de microperimetría cromática para medir la función visual en la fóvea anatómica, sometida a pruebas en tiempo real con seguimiento de la retina. Los resultados mostraron que, con fondos colorados y estímulos de colores diferentes, la pérdida sustancial de la función de los conos L/M podría ser aislada. Esto ha supuesto el paso previo al desarrollo de la medida de eficacia que se describe en el siguiente apartado.

Según las observaciones clínicas, las anomalías del movimiento ocular (nistagmo) podrían variar de leves a graves en pacientes con MCA y en algunos pacientes adultos, no han resultado ser evidentes. Rara vez, los análisis de las registraciones del movimiento ocular han mostrado nistagmo pendular de varias amplitudes, y la posición de fijación, cuando se cuantifica, resulta ser foveal o parafoveal. Dado que en algunas condiciones las características del movimiento ocular están muy influenciadas por el resultado visual, las notificaciones del movimiento ocular en pacientes con MCA han sido realizadas bajo atento control del ambiente visual [4]. Una vez que los ojos se acostumbraban a la oscuridad, se les pedía a los pacientes que mirasen detenidamente un único objetivo visible y permanente en la oscuridad; la posición de la mirada y su estabilidad se establecieron observando la retina con infrarrojos. Se notificaron anomalías oculomotoreas con componentes pendulares y con ataques en las direcciones horizontales, diagonales y verticales; la amplitud de los movimientos oculares podría extenderse a un intervalo amplio y la posición media de la mirada podría ser centrada en la fóvea o en la parafóvea. Este tipo de mediciones puede ser de gran importancia para obtener tratamientos directos a la región foveal, dado que el aumento de la sensibilidad de los conos L/M podría aportar cambios desde el punto de vista de la mirada y de la estabilidad de la misma.

Es necesario llevar a cabo más estudios para definir la variabilidad de las pruebas ya mencionadas que podrían utilizarse como resultado de los futuros ensayos clínicos en el tratamiento del MCA.

 

Un sistema moderno para determinar la resolución espacial de los conos mediante la visualización del fondo en un ensayo clínico sobre el MCA: estudios de factibilidad.

Sería una gran ventaja –en un ensayo clínico sobre el MCA– poder ser capaces de medir la resolución espacial no solo estudiando la agudeza visual. Las letras con alto contraste, en condiciones de visión libre, se suelen utilizar para evaluar la capacidad resolutiva del sistema de conos L/M. En el MCA, sin embargo, los fotoreceptores de bastones (y en ocasiones los conos S) pueden ser dominantes en niveles de visión baja incluso en condiciones diurnas (ver arriba). Uno de los objeticos del tratamiento del MCA es mejorar la visión guiada por los conos L/M.Tenemos que estar preparados ante la posibilidad de que las terapias en fases iniciales de experimentación puedan conllevar mejorías incrementales y para poder notar las mismas respecto a la visión original de estos pacientes serán necesarias pruebas específicas.

thumbnail_Jacobson BCM outcome 2016

Muy recientemente, una variación en una herramienta ya en uso se empleó para satisfacer la exigencia específica del MCA –se consiguió así un intervalo de valores de luminancia y cromaticidad correcto que ha resultado ser útil para medir el resultado del tratamiento [5]. Además, la herramienta era un perímetro del fondo (llamado también microperímetro), es decir que permitía la visualización del fondo durante las mediciones de la resolución espacial, asegurando así que el estímulo se encontrase en la región retínica de interés. En estudios preliminares en un paciente con MCA, se han utilizado rejillas rojas sobre fondos azules luminosos que no eran perceptibles ni siquiera a niveles de contrasto mayores. Esto era coherente con la fisiopatología que se esperaba del MCA. Las rejillas azules sobre un fondo amarillo brillante permitieron interceptar percepciones provenientes de conos S y de esta manera ha sido posible medirlas.

Las conclusiones, a día de hoy, nos dicen que la herramienta para la microperimetría del fondo modificado ha supuesto un primer paso prometedor hacia la presentación de estímulos diferentes con una gama de luminancia y cromaticidad amplias y un control espacio temporal preciso en relación a las funciones de la retina en pacientes con MCA [5].Es necesario seguir adelante para poder estudiar una gran variedad de pacientes con MCA y así determinar cuál es la variabilidad de un control al siguiente en previsión

 

Referencias bibliográficas

1. Nathans J, Davenport CM, Maumenee IH, Lewis RA, Hejtmancik JF, Litt M, Lovrien E, Weleber R, Bachynski B, Zwas F, Klingaman R, Fishman G (1989) Molecular genetics of human blue cone monochromacy. Science 245: 831-8.

2. Nathans J, Maumenee IH, Zrenner E, Sadowski B, Sharpe LT, Lewis RA, Hansen E, Rosenberg T, Schwartz M, Heckenlively JR, Traboulsi E, Klingaman R, Bech-Hansen NT, LaRoche GR, Pagon RA, Murphey WH, Weleber RG (1993) Genetic heterogeneity among blue-cone monochromats. Am J Hum Genet. 53(5):987-1000.

3. Cideciyan AV, Hufnagel RB, Carroll J, Sumaroka A, Luo X, Schwartz SB, Dubra A, Land M, Michaelides M, Gardner JC, Hardcastle AJ, Moore AT, Sisk RA, Ahmed ZM, Kohl S, Wissinger B, Jacobson SG. (2013) Human cone visual pigment deletions spare sufficient photoreceptors to warrant gene therapy. Hum Gene Ther 24: 993-1006.

4. Luo X, Cideciyan AV, Iannaccone A, Roman AJ, Ditta LC, Jennings BJ, Yatsenko SA, Sheplock R, Sumaroka A, Swider M, Schwartz SB, Wissinger B, Kohl S, Jacobson SG. (2015) Blue cone monochromacy: visual function and efficacy outcome measures for clinical trials. PLoS One. 10(4):e0125700.

5. Cideciyan AV, Roman AJ, Jacobson SG, Yan B, Pascolini M, Charng J, Pajaro S, Nirenberg S. (2016) Developing an outcome measure with high luminance for optogenetics treatment of severe retinal degenerations and for gene therapy of cone diseases. Invest Ophthalmol Vis Sci. 57(7):3211-21.