ARVO 2013 AMD and RP.

 

If your interests lie in macular and vitreoretinal disease, then this year’s ARVO meeting surely did not disappoint. For the first time, a full-day retina subspecialty symposium was held just before ARVO—giving retinal specialists and general eye care practitioners an additional opportunity to hear about the latest and greatest in retina from a roster of world-renowned experts.

It was the perfect way to gear up for the many sessions at ARVO that reviewed the constantly evolving landscape of treatments and imaging technology and introduced new avenues of retinal research. Attendees were eager to hear the long-awaited results of the Age-Related Eye Disease Study 2 (See “ The Latest on AREDS2 at ARVO 2013.”). Other hot topics this year included the role of Eylea in age-related macular degeneration (AMD), the genetics of AMD and several novel treatment approaches to AMD. Presentations also highlighted a new retinal prosthesis that may offer help to patients with retinitis pigmentosa (RP), as well as new ways to treat macula edema.  
Retinal Prosthesis 
 
 
It was a milestone moment for retinal technology in February when the FDA approved the first implanted device to treat adults with advanced RP. The Argus II Electronic Retinal Prosthesis System (Second Sight Medical Products)—which has been cleared in Europe since 2011—should be commercially available in the US later this year. For now, it’s been granted “humanitarian use,” an approval pathway limited to devices that treat or diagnose fewer than 4,000 people in the US each year. 

 

 
 
 

 

The Argus II Implant (left) attaches to the retinal surface with a tack. The cable that both powers the chip and conducts the image signal from the episcleral housing is seen temporally. An early frame of a fluorescein angiogram (right) in a patient with the Argus II Implant demonstrates some persistent macular perfusion. Images: Elaine Leibenbaum, Julia Haller, MD, and Carl Regillo, MD. 
 
 
A few studies evaluated this prosthesis, hopefully paving the way for its more widespread use. One study looked at the safety profile of 16 patients in Europe who had received the implant.1040/C0017 The patients were followed on average for 6.2 months, and reported no surgical or serious, device-related adverse effects. Ten patients experienced no surgery or device-related adverse events at all, whereas the other six reported minor adverse effects, such as IOP elevation, nausea, fainting, conjunctival irritation and a retinal tear. 
A second study found that the Argus II implant has good long-term reliability, with only one failure in 30 subjects (each with an average of 4.2 years of use, representing more than 125 cumulative patient years).1037/C0014  Further, accelerated lifetime testing demonstrated that finished implants have more than a 10-year lifetime in accelerated testing. Another study confirmed these results, echoing previous tests that demonstrated the ability of the prosthesis to provide visual function over several years.349 
 
 
 
Diabetic Retinopathy
Researchers evaluated 759 patients from the RISE/RIDE Phase III trials to see if Lucentis (intravitreal ranibizumab, Genentech) had an effect on the severity of a patient’s diabetic retinopathy.4028 Results showed that a greater proportion of patients in the ranibizumab arm had a two- or three-step regression of diabetic retinopathy on the ETDRS scale vs. those in the sham group. A three-step improvement was achieved at 36 months in 3.3% of the sham group, compared to 15.0% and 13.2% in the 0.3mg and 0.5mg treated eyes, respectively. Over the course of 36 months, 33.9% of the sham-treated eyes developed proliferative diabetic retinopathy, as opposed to only 12.8% and 15.1% of the ranibizumab-treated eyes.
 
Another study evaluated the safety and efficacy of Macugen (intravitreal pegaptanib, OSI Pharmaceuticals Inc.) combined with panretinal photocoagulation (PRP) vs. PRP alone in the regression of retinal neovascularization in eyes with high-risk proliferative disease.2439/C0140 At six months, the combination of pegaptanib with PRP showed better preservation of best-corrected vision, greater decrease in retinal thickness and maintained visual field better than PRP alone, but showed no major difference in neovascular regression.
 
A second study of 30 patients compared combination therapy of ranibizumab with PRP vs. PRP alone in treatment-naïve proliferative diabetic retinopathy (PDR).5761/D0008 This study uncovered a greater change in best-corrected vision, a larger decrease in central retinal thickness and a lower incidence of vitreous hemorrhage in the combination treated group––again suggesting that anti-VEGF agents in conjunction with PRP may be preferred to PRP alone.
 
Additionally, a retrospective study of 78 patients seemed to indicate that metformin may reduce the rate of PDR in type 2 diabetes patients.2249/C0150 In the non-metformin group, 15 patients (45.5%) developed PDR as compared to just 12 patients (27.3%) in the metformin-treated group, indicating a trend of less PDR in the metformin-treated group. A larger study is recommended.
 
Macular Edema
Several studies are investigating alternative approaches to treat macular edema––either secondary to diabetes or vein occlusion. The MOZART study evaluated the safety and efficacy of an intravitreal dexamethasone implant (Ozurdex, Allergan) in 59 patients with visual impairment from diabetic macula edema (DME).2387/C0088 Investigators noted that, over the six months, central retinal thickness was reduced and acuity improved—28% of patients had 20/40 or better acuity vs. just 6% at baseline. They observed IOP greater than 25mm in 7% of patients, with 4% of patients developing cataracts. No endophthalmitis was reported.
 
 
A second study showed positive results using a different intravitreal dexamethasone implant injection (DEX-I), with a gain of more than 10 letters in 27% of cases at two months and 24% at four months.2382/C0084 However, this study showed that recurrence of edema was observed in 76% of cases at four months, leading to re-treatment  in more than one-third of cases.
 
 
 
Diabetic macular edema, as confirmed by optical coherence tomography. 
 
 
Another study evaluated Ozurdex in patients with macular edema from vein occlusions. Forty eyes were treated with Ozurdex and were followed for six to 24 months.254/D0099 Overall, 94% showed initial regression on OCT, lasting an average of 4.2 months, with two lines of improvement. Overall, 59% improved 14.2 letters on average, while 10% worsened and 31% remained the same. Approximately 19% had elevated IOP and were treated with drops. In eyes that were not previously treated, the results were even better—86% showed improvement. Half of the patients required retreatment, with an average of 1.6 treatments per year. The results seem to indicate that Ozurdex may be an effective treatment in such patients––even those who did not respond well to anti-VEGF agents.
Other research looked at the role of laser, as well as anti-VEGF in combination with laser, in the treatment of macular edema. The LLOMD study evaluated 15 eyes of 13 patients with reduced visual acuity secondary to diabetic macular edema who had a mean VA of 20/100.2396/C0097 At six months, the mean VA gain was 12.6 ETDRS letters, with the central retinal thickness decreasing an average of 76.7µm in patients who received laser in combination with ranibizumab. Additionally, 37.5% of patients required a second injection at six months. However, with the addition of laser, the study showed that the number of injections needed over the first year was greatly reduced compared to previous studies of injections alone. In total, the researchers determined that approximately 10 injections are needed during the first year. Further, they concluded that adding macula grid laser to ranibizumab injection may reduce the economic burden of treatment.
Two additional studies revealed that reduced-energy focal macular photocoagulation could have advantages over traditional focal macular laser. 2375/C0076,2416/C0117 Both seemed to indicate that, by reducing the laser exposure when performing the procedure, there were decreases in CRT and increases in vision––with potentially less collateral damage and inflammation to surrounding viable tissue. More research is needed to investigate whether reduced-energy focal macular photocoagulation could replace more traditional laser therapy as the standard.
 
Eye on Eylea 

Several reports evaluated Eylea (aflibercept, Regeneron Pharmaceuticals), the latest FDA-approved anti-VEGF agent for the treatment of wet AMD. A number of these looked at the role of Eylea in patients whose choroidal neovascularization did not respond to other agents, namely Lucentis (ranibizumab, Genentech) and Avastin (bevacizumab, Genentech/Roche). 

One study evaluated 41 eyes of 34 such patients—77% of these patients had a good response to Eylea after one month, demonstrating decrease in central retinal thickness and absorption of subretinal fluid.4176/A0094 Best-corrected visual acuity improved in these patients to 20/74, from 20/122.5 at baseline.
A second study evaluated 60 eyes of 52 patients that did not respond after five consecutive injections of the other agents.3806/B0116 After three Eylea injections, 28 eyes (46.7%) displayed improved acuity, while 18 eyes (30%) showed decreased acuity, and 14 (23.3%) had no change in acuity at three months.
Lastly, a study evaluated 19 eyes of 17 patients receiving Eylea as primary therapy, with dosing as needed.3817/B0127 Over a 20-week period, patients received on average 1.84 injections, with an interval between injections of approximately 11 weeks. Five of these patients were determined to be non-responders to other anti-VEGF agents. Of these five, four responded positively to Eylea, indicating again that Eylea may be an effective alternative for patients who do not respond to other agents. Also, this study seems to indicate that the interval to repeat injections may be longer with Eylea than the other agents.
However, a separate study looked at the costs associated with Eylea.3838/B0148 The researchers hypothesized that, despite fewer injections, the cost of treatment per patient would actually increase. The study reviewed the records of 30 patients treated for wet AMD from 2011 to 2012 at the Cincinnati Eye Institute. The average duration between Avastin or Lucentis injections was 29 days, as opposed to 34 days with Eylea injections. No complications were noted in any groups. Total cost over the six months was $3,700 for Avastin, $96,000 for Lucentis and $366,300 for Eylea. This study suggests that while Eylea may reduce the frequency of injections, office visits and possibly complications, it appears to add considerable health care costs per patient.
 
New AMD Treatments 

Several studies evaluated novel treatments for AMD. One study investigated the safety and feasibility of an episcleral brachytherapy device (SMD-1) for wet AMD.3787/B0097 Six patients received radiation for five and a half minutes to the macular CNV using a brachytherapy probe adjacent to the macular sclera via a subtenon retrobulbar approach. Patients also received concomitant anti-VEGF injections, as needed. The procedure was readily performed and well tolerated, with no adverse effects. At three months, all patients experienced improved best-corrected vision, with a mean gain of 19 ETDRS letters. At 12 months, three patients continued to demonstrate improved vision of seven letters on average, and two of those patients did not require any additional injections. All patients had reduced macular thickness compared to baseline, but two patients did demonstrate a reduction in vision. 

Another study evaluated the safety of 1% CLT-005 topical eye drops, designed to inhibit Stat3, which has been associated with neovascular and inflammatory processes in animal studies.1716 The researchers determined that the drug was able to deliver the active ingredient to the RPE/choroid in animal eyes, without adverse effects—paving the way for additional studies regarding its role in the treatment of AMD or geographic atrophy (GA). 
Australian researchers looked at the progression of early AMD after treatment with nanosecond pulse laser compared to patients with a natural history of AMD.4146/A0064 They treated 48 patients with bilateral high-risk AMD with ultra-low energy laser in 12 spots around the macula of one eye. At 12 months, three of the 48 treated participants progressed to GA, while seven of the 70 control group progressed. At 24 months, four in the treated group and nine in the control groups progressed to GA, suggesting that a single course of nanosecond laser intervention may potentially reduce the odds of progression to advanced AMD. A larger randomized controlled study is now underway.
Another study evaluated the safety and tolerability of an extrafoveal subretinal injection called rAAV.sFlt-1, an anti-VEGF gene therapy for AMD, in elderly patients.4504 Twelve patients underwent the procedure with minor adverse effects and no evidence of local or systemic toxicity. The researchers noted that this injection should be further evaluated as a potential strategy for long-term anti-VEGF therapy.
Research continues on Emixustat HCL, a novel orally administered agent in development for the treatment of GA associated with dry AMD.4506 Emixustat HCL is a rod visual cycle modulator that inhibits isomerase activity and reduces retinal toxins, such as A2E, which damages the RPE and overlying photoreceptors. Four dose levels and two dose regimens were examined in 72 patients who were followed for 90 days. No adverse systemic effects of concern were noted, with just two patients experiencing treatment-related events. All ocular adverse effects resolved upon drug cessation, and were mild with no severe events observed. Results were encouraging, and a long-term Phase II study in now underway to evaluate its role in GA patients.
Other studies looked at using existing therapy more effectively. A team of researchers in Italy evaluated whether ketorolac eye drops combined with ranibizumab intravitreal injections would provide additional efficacy over ranibizumab alone in wet AMD.4175/A0093 Sixty eyes were divided into two groups: one received ranibizumab alone, and one was treated with ranibizumab plus ketorolac BID for six months. At the end of six months, there was no statistically significant difference in best-corrected vision or number of injections required. However, the mean six-month change in central macular thickness was 146.53µm in the combination group, while the change was 106.88µm in the ranibizumab-only group. This is the first study to identify an additional effect of ketorolac eye drops combined with ranibizumab. More studies would be needed before a change in current protocol would be appropriate. 
Two separate studies evaluated photodynamic therapy in combination with anti-VEGF injections.4509,3790/B0100Both indicated that this therapeutic combination might be an effective way of improving acuity in patients with wet AMD, while perhaps reducing the overall number of treatments needed. In one of the studies, 96.2% of eyes lost fewer than 15 letters, and 27.3% gained 15 or more letters.
 
Genetics in AMD 

Genetics in eye care have been garnering a lot of attention lately, specifically the role of genetics in AMD.

One study evaluated data from the 100 Genomes Project to confirm the contribution of known genetic risk factors for AMD.6166/C0051 This investigation revealed that, in the population of European descent, CFH has the largest attributable risk (25.6%), followed by ARMS 2 (22.5%), then C3 (9.1%) and CST3 (5.8%). In other populations, the risk allele in ARMS2 is the major contributor to risk, followed by CFH. In Asian and African populations, CST3 takes precedent over C3 as the third strongest contributor to AMD risk. 
 
 
 
This patient is at high risk for AMD due to multiple confluent drusen in both eyes. Perhaps genetic testing could one day identify patients like this earlier.
 
 
In Spanish patients, a study found that CFH and CB genes, combined with environmental risk factors such as smoking and body mass index, were associated with an increased risk of GA.6183/C0068 A second abstract confirmed the role of CFH gene in AMD risk in a cohort of Brazilian AMD patients.6175/C0060 

 

 

 

In another study evaluating the genetic contribution of AMD in 38 Armenian patients, researchers found no genetic differences in the risk alleles compared to a Caucasian population.6196/C0081 All of this research indicates the genetic factors that could influence the development or AMD may be very similar across different groups. 
Interestingly, some of these same studies seem to suggest that the HDL-related CETP gene may be associated with AMD in African Americans, pointing to a potential risk modifier in lipid pathways.6168/C0053
An abstract submitted by Johanna Seddon, MD, ScM, identified three new genes that may add to the predictive power of risk models for progression to advanced AMD.6178/C0063 They are the R1210c mutation in CFH, and variants to the genes COL8A1 and RAD51B. She suggested that these new genes will be useful for AMD surveillance in the future, along with genes that have already been identified and established factors such as drusen size, baseline AMD status, demographics and environmental factors (including smoking, age and body mass index).
Additional studies attempted to see if there was a link between genetic profile and response to treatment. One study evaluated the genetic profile of 835 patients from the CATT (Comparison of AMD Treatment Trial) trial to determine if certain genotypes responded better to treatment than others.6187/C0072 Results revealed there were no strong associations between the studied genotypes and response to anti-VEGF treatment. 
A second study evaluated the IVAN study and also was unable to find any associations between genetic profiles and response to anti-VEGF treatment.6185/C0070 However, another study of 43 patients seemed to indicate that patients with high-risk alleles for AMD responded more poorly to treatments than those with low-risk alleles.6186/C0071 
This link of genetic profiles to treatment response may continue to be investigated, as this could bring us closer to personalized treatment of AMD––based on genetic factors and other components.

Acta de la 2013 Reunión del Consejo Asesor Científico y Médico de Retina Internacional

(Traducción automática del post anterior publicado en ingles)
Fecha: Lunes, 06 de mayo 2013, 1:00-14:30
Lugar: Reunión anual de ARVO, Seattle, WA EE.UU.

El presidente de RI: Sra. Christina Fasser
SMAB copresidentes: Dres. Eberhart Zrenner y Joe Hollyfield
Secretario SMAB: Dr. Jerry Chader

 
Oradores invitados científicos:
Dr. José-Alain Sahel, el Dr. Markus Groppe, Dr. Artur Cideciyan, Dr. Shûichi Yamamoto, Dr. Robin Ali, Dr. Thomas Reh, Dr. Gustavo Aguirre, Dr. Alan Bird, Dr. Steven Schwartz, Dr. Muna Naash, Dr. peter Kador, Dr. Emily Chew, Dr. Eberhart Zrenner, Dr. Ivan Tochitsky, Dr. Serge Picaud, el Dr. Frans Cremers
Otros participantes:
Audo, I., Andreasson, S., Banfi, S., Barnes, R., Boneo, B., Bragadottir, R., Brint, D., Carmichael, T., Cuenca, N., Dryja, T., Flannery, J. Fletcher, E., Grill, C., Hamel, C., Humphries, M., Humphries, P., Kjellstrom, S., Klaver, C., Kondo, M., Laties, A. , LaVail, M. Leroy, B., Lorenz, B., Michaelides, M., Molday, R. Moser, E. Munier, F., Neidhard, J., A. Palmer, Pierce, E., Pinilla, I., Porto, F., Preising, M., Richman, E., Rudanko, S.-L., Sallum, J., Sankila, E.-M., Schorderet, D., Shaberman, B. , Sharp, D., Simonilli, F., Stell, W., Tsilimbaris, M., Tumminia, S., Valim, M., Vicente, A., Worsley, D., Zangerl, B., Zinkernagel, M. ,
 
A) Introducción
• Sra. Christina Fasser abrió la reunión dando la bienvenida a todos los participantes a la reunión de 2013 del Consejo Asesor Científico y Médico RI.
• Después de algunas observaciones de forma, se volvió a la reunión al Dr. Joe Hollyfield para moderar el programa científico.
 
B) Programa Científico
Retinitis Pigmentosa y Enfermedades Raras
 
 1) El tratamiento para el síndrome de Usher tipo 1. Dr. José-Alain Sahel Centro Hospitalario Nationale d’Ophthalmologie des Quinze-Vingts, Paris, Francia
El síndrome de Usher (USH) es la causa más frecuente de sordera-ceguera hereditaria en los seres humanos, lo que representa aproximadamente el 50% de todos los casos y que afectan a un niño de cada 25.000. Hoy en día, no existe un tratamiento específico y / o curativo para pacientes USH, excepto los audífonos y los implantes cocleares diseñados para corregir problemas de audición. Entre los tres subtipos clínicos USH definidos por la gravedad de la discapacidad auditiva, la presencia / ausencia de disfunción vestibular, y la edad de la retinitis pigmentosa (RP) inicio, USH1 es el más grave. En la última década, varias estrategias para prevenir y tratar la RP se han desarrollado, incluyendo los implantes de retina, agentes farmacológicos, las células madre, el trasplante de células de la retina, y la terapia génica. Los ensayos clínicos para algunas de estas estrategias están actualmente en curso.
En 2012, la primera terapia génica nunca para USH1B, UshStat ® (desarrollado por Oxford Biomedica y el uso de su tecnología LentiVector ® plataforma) se trasladó a los estudios en humanos. Tres niveles de dosis para la seguridad, la tolerabilidad y los aspectos de la actividad biológica de UshStat ® se encuentran bajo evaluación en la Oregon Health & Casey Eye Institute de la Universidad de Ciencias donde se ha iniciado el estudio y en el Centro Hospitalario Nationale d’Ophthalmologie des Quinze-Vingts de París, donde el estudio debe comenzar pronto con el apoyo de la Fundación Lucha contra la Ceguera. Este estudio de seguridad se preparará para futuros ensayos de eficacia. Otros avances terapéuticos se requieren esfuerzos más científica, tales como: 1) identificar los genes causales y determinar su función, 2) el desarrollo de modelos animales adecuados, 3) para descubrir los mecanismos que subyacen a la defectos de la retina en el síndrome USH, 4) para diseñar apropiada virus para la transferencia de material genético en las células apropiadas.
 
2) Terapia génica para Coroideremia. Los Dres. Groppe M. y R. E. Universidad de Oxford MacLaren y Moorfields Eye Hospital Reino Unido
Hemos comenzado un nuevo ensayo clínico con terapia génica con un virus adeno-asociado (AAV) vectores codificación Rab escolta proteína-1 (REP1) para tratar a pacientes que sufren de choroideremia (NCT01461213). Se utilizó un vector de codificación AAV2 REP1 humano dirigido por un promotor CBA con un virus de la hepatitis elemento regulador post-traduccional marmota (WPRE). Los seis primeros pacientes han llegado a seis meses de seguimiento, y un documento que detalla los efectos de la terapia génica está actualmente en fase de revisión por pares. Los resultados oficiales del estudio por lo tanto, se informará en breve. Mientras tanto, podemos compartir las siguientes observaciones:
A través de pruebas microperimetría, hemos observado un defecto funcional subyacente en esta enfermedad, similar a la amaurosis congénita de Leber (LCA), pero más sutil. De hecho, esta observación se hizo previamente por el Dr. Sam Jacobson usando pruebas psicofísicas en los pacientes choroideremia. Esta observación es emocionante porque significa que podríamos ver mejoras en la sensibilidad de la retina (y la agudeza visual en etapas posteriores) como prueba de la transferencia génica con éxito.
Hemos observado ningún problema en separar la fóvea en estos seis pacientes, o al menos de los efectos negativos sobre su visión es más que compensado por la expresión de genes relacionados con el vector. Adelgazamiento de la retina sólo se observó en uno de los seis pacientes, pero en una zona de no-ver y estiramiento de esta zona se observó dentro de la cirugía. Creemos que los problemas de adelgazamiento foveal en los estudios de LCA se refieren a una combinación de los pacientes que tienen una fóvea fina en la línea base y la inyección de ser iniciado demasiado cerca de la fóvea y / o demasiado rápidamente, provocando de esta manera excesiva tramo horizontal de la retina neurosensorial. La técnica que hemos desarrollado sería adecuado para todas las otras distrofias de conos y bastones, donde la retina periférica es más delgado que el centro de la mácula.
Hemos fijado el estudio como multicéntrico, de modo que los oftalmólogos expertos de otros centros del Reino Unido siguen los pacientes al cabo de seis meses. Este espíritu de apertura es ideal como otros expertos tienen la oportunidad de examinar a los pacientes y por lo tanto proporcionar una verificación independiente de los hallazgos iniciales. También hemos estado compartiendo nuestros datos con otros centros de todo el mundo para ayudarles a presentar solicitudes de aprobación.
 
3) La degeneración de fotorreceptores Avanza sean después de Gene Therapy Dr. Artur Cideciyan Departamento de Oftalmología, Scheie Eye Institute de la Universidad de Pennsylvania, Filadelfia, PA, EE.UU..
Amaurosis congénita de Leber (LCA) se refiere a una forma heredada de la retinopatía con pérdida de aparición temprana y grave de la visión. Ensayo clínico de terapia de reemplazo de genes para ACV causado por RPE65 mutaciones ha estado en curso en la Universidad de Pennsylvania y la Universidad de la Florida desde 2007. Informes anteriores de nuestro grupo, así como de otros grupos que realizan ensayos clínicos similares en paralelo, mostró que un solo procedimiento quirúrgico introducción de la versión normal del gen RPE65 conduce a mejorar la visión en cuestión de días o semanas. Pero RPE65-LCA es una ceguera complejo por dos patologías: la pérdida progresiva de los fotorreceptores a la degeneración, y el mal funcionamiento de los fotorreceptores sobrevivientes. El supuesto era todo lo largo que la corrección del mal funcionamiento sería detener o ralentizar la degeneración de los fotorreceptores.
Para evaluar esta hipótesis natural, que tomó imágenes de la retina en los pacientes y se midió la subcapa dentro de la retina donde residen núcleos fotorreceptor. Esta subcapa se adelgaza lentamente durante muchos años y la tasa de adelgazamiento debe reflejar la tasa de degeneración de los fotorreceptores. En los ojos no tratados, las mediciones de la capa de fotorreceptores fueron anormalmente delgadas, incluso en el más joven de los pacientes con edades a los 3 años y mostraron adelgazamiento progresivo más cuando se examina en serie durante 5 años. La tasa de adelgazamiento fue de aproximadamente 10% por año. Se compararon las tasas de degeneración de los fotorreceptores en las regiones tratadas a las regiones no tratadas y no se encontraron diferencias. Las zonas tratadas continuaron a lo largo de la tasa esperada de degeneración, a pesar de que, paradójicamente, manteniendo la mejora de la visión obtenido inmediatamente después de la terapia génica.
La hipótesis de que una vez iniciados, los avances a pesar de éxito la terapia de reemplazo de genes retina degeneración. Pusimos a prueba esta hipótesis en el modelo canino de la enfermedad humana. Pero primero necesitamos conocer la historia natural de la degeneración de los perros. El examen de un gran número de ojos de perro con las mismas herramientas de formación de imágenes no invasivos usados ​​en pacientes humanos demostró que las retinas del perro están sin ningún tipo de degeneración para los primeros 5 años de su vida (hasta ~ 35 años humanos). Por lo tanto RPE65-enfermedad es de aparición tardía en el perro en comparación con la humana. Cuando los perros fueron tratados en las edades después de la aparición de la degeneración, la terapia génica resultó en mejora de la función visual, pero no redujo la velocidad de la degeneración de la retina – al igual que los resultados en los pacientes.
En este momento no sabemos por qué las células fotorreceptoras degeneran en RPE65-enfermedad, pero nuestros resultados son más consistentes con la siguiente explicación especulativa de la paradoja observada. La función visual se origina a partir de la minoría de las células que son funcionalmente wheras-potente degeneración está dominada por la pérdida de las células que son funcionalmente silenciosa. Con el fin de mejorar los resultados de la terapia génica, tenemos que empezar a usar las etapas de modelos animales que representen verdaderamente a la condición humana. Tenemos que asumir menos y ser más. Necesitamos comprender mejor las vías de pérdida de células y encontrar medios para aumentar aumento génico mediante la inducción de las vías de las células protectoras o mecanismos de muerte celular inhibición.
 
4) Unoprostona Eye Drops en RP: Un ensayo de fase 3 en Japón. Dr. Shûichi Yamamoto Departamento de Oftalmología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chiba, Chiba, Japón UF-021, isopropil unoprostona, es una gota para los ojos que ya fue aprobado para el tratamiento de los ojos con glaucoma o hipertensión ocular en los EE.UU. y Japón. Estudios anteriores mostraron que IU tópica aumenta el flujo sanguíneo coroideo humano y que una inyección intravítrea de IU protege los fotorreceptores del daño de la luz en ratas. También se demostró que la apoptosis de los fotorreceptores cultivadas fue inhibida con éxito por unoprostona pero no por la prostaglandina.
Un ensayo clínico de fase 2 se ha completado en Japón, en el que 103 pacientes con RP japoneses fueron aleatorizados en 3 grupos: alta dosis, una dosis baja, y el grupo placebo. Ellos completaron 6 meses de tiempo de seguimiento. El objetivo primario fue la sensibilidad retiniana central medido por microperimetría. Los objetivos secundarios fueron: agudeza visual, sensibilidad al contraste, la sensibilidad retiniana por HFA, y la calidad de vida relacionada con la visión evaluada por VFQ25. En una comparación de los cambios del valor inicial entre los grupos, no hubo un aumento estadísticamente significativo en el umbral de sensibilidad retiniana central para el grupo de dosis alta. En un análisis post-hoc que ajusta las diferencias iniciales, se demostró una mejoría dosis-dependiente de la sensibilidad central de media. No hubo diferencias estadísticamente significativas entre los grupos placebo y de dosis alta en el cambio desde el inicio de la sensibilidad central de la retina y en la proporción de pacientes con deterioro de la sensibilidad retiniana en ≥ 4 dB (placebo 21,2%, la dosis alta del 2,6%). También hubo un cambio estadísticamente significativo respecto al valor basal en el grupo de dosis alta de la sensibilidad retiniana media por HFA. Un análisis de subgrupos mostró que, entre los sujetos cuyo centro sensibilidad retiniana <29.4dB, hubo una diferencia significativa en el grupo de dosis alta. En una comparación dentro de los grupos de los cambios desde el inicio en VFQ-25 Total de valores de los puntos de los pacientes, los cambios en el grupo de dosis alta fueron estadísticamente significativas. En conclusión, este ensayo de fase 2 demuestra que la UF-021 mejora o mantiene la sensibilidad central de la retina en pacientes con RP.
Recientemente, un ensayo clínico de fase 3 se ha iniciado en Japón, en el que 300 pacientes con RP serán distribuidos aleatoriamente en 2 grupos: los grupos de placebo y de dosis alta. La variable principal de P3 es la sensibilidad retiniana central medido con HFA. Todos los pacientes se siguieron durante 52 semanas. Después de este período, entrarán un estudio de seguridad abierto durante 52 semanas.
 
5) El trasplante de fotorreceptores en la degeneración retiniana. Dr. Robin Ali UCL Instituto de Oftalmología y Moorfields Eye Hospital de Londres, Inglaterra, Reino Unido
Una de las causas más comunes de ceguera irreversible es la pérdida de células fotorreceptoras. Una nueva estrategia terapéutica interesante para el tratamiento de estas condiciones, que incluyen la retinopatía diabética y AMD, así como retinopatías hereditarias, es el trasplante de células fotorreceptoras.
Hace algunos años hemos demostrado que es posible trasplantar células fotorreceptoras en la retina de un ratón adulto, a condición de que las células están en una etapa particular del desarrollo – un precursor de fotorreceptores post-mitótico (MacLaren et al, Nature en 2006.). A pesar de que sólo pudo obtener alrededor de 1.000 células integradas, se trataba de una importante prueba de concepto y forma la base de nuestro programa, porque este conocimiento podría ser utilizado para generar células adecuadas para el trasplante de células madre.
Después de 5 años de optimización, hemos sido capaces de aumentar la eficacia de los trasplantes y con alrededor de 30 – 40,0000 células integradas podríamos demostrar la restauración de la visión en un modelo de ratón de la ceguera nocturna estacionaria (Pearson y otros, Nature 2012). Esta es otra importante prueba de concepto, ya que demuestra que las células fotorreceptoras trasplantadas hacen conexiones funcionales y hay suficiente plasticidad para mejorar realmente la visión. Recientemente, también hemos demostrado que podemos transplantar precursores fotorreceptoras en una variedad de modelos animales de degeneración de la retina, incluyendo en los modelos de degeneración severa y todavía mejorar la visión (Barber et al, PNAS 2013).
Hasta ahora nos hemos centrado principalmente en estudios con el trasplante de fotorreceptores precursores obtenidos de primeras retinas posnatales en ratones adultos con discapacidad visual. Para desarrollar esto en un tratamiento útil que tenemos que utilizar una fuente renovable de células para trasplante. Las células madre embrionarias (ESC) representan la dicha fuente más prometedora de células para el trasplante y el progreso considerable logrado en su diferenciación en el laboratorio hacia linajes fotorreceptoras. Desde hace algunos años hemos estado tratando de diferenciar ES ratón en precursores de fotorreceptores eficiencia suficientes para poder trasplantar con eficacia. Hasta hace muy poco no hemos tenido éxito. Sin embargo, hemos utilizado un nuevo protocolo de diferenciación basada en el documento de referencia en la revista Nature en 2011 por Yoshiki Sasai. Se demostró que es posible generar retinas sintético a partir de ratón CES.
Ahora hemos optimizado este protocolo y se muestra por primera vez que después del trasplante, los precursores de varilla de estos retinas ESC-derivada, integrar y maduran dentro de adulto degenerado retinas. Este es un estudio importante porque demuestra de manera concluyente que los CES pueden constituir una fuente útil de fotorreceptores para el trasplante de células de la retina.
Ahora que hemos demostrado que es posible trasplantar fotorreceptores de ratón ESC-derivados, el siguiente paso hacia la traducción clínica es el desarrollo de líneas ESC humanos para proporcionar una fuente potencialmente ilimitada de los precursores de trasplante de fotorreceptores-competentes. Ahora estamos empezando a trabajar con células hES y su objetivo es desarrollar procesos compatibles con GMP que pueden permitir la traducción de los ensayos clínicos.
 
6) El uso de Muller células gliales en reparación de la retina. Dr. Tom Reh Departamento de Estructura Biológica de la Universidad de Washington, Seattle, WA, EE.UU..
El estudio de la Medicina Regenerativa intenta encontrar maneras de reemplazar las células en el cuerpo que han degenerado como hacen las células fotorreceptoras en enfermedades degenerativas de la retina como la retinitis pigmentosa y la degeneración macular relacionada con la edad. El uso de células madre es un tal método que toma una célula indiferenciada (por lo general embrionario) y la convierte en una célula madura, funcional, tal como un fotorreceptor neurona que se encuentra en la retina de adultos.
Otros métodos, aunque se pueden utilizar para generar nuevos fotorreceptores, uno de los cuales utiliza células gliales Muller que son elementos de apoyo naturales en la retina. En los últimos 10 años, el doctor Reh y sus colaboradores han aportado pruebas de que las retinas de algunas especies superiores, como el pollo tenían el potencial de generar nuevas neuronas. En respuesta a una lesión aguda que dañó gravemente los fotorreceptores, se encontró que muchas de las células de Müller volvió a entrar en el ciclo celular y comenzó a expresar marcadores bioquímicos asociados con las células progenitoras de la retina embrionaria. Trabajo in vitro continúa en esta para diseccionar los diferentes factores que intervienen en la reprogramación de los elementos gliales en neuronas. La diferenciación de las células progenitoras gliales derivadas ofrece varias ventajas sobre las formas más tradicionales de trasplante e implantación de células madre. Por ejemplo, las células que ya están en su lugar sin necesidad de implantar quirúrgicamente nuevas células. Además, existe la posibilidad de disminuir o eliminar los problemas inmunológicos perjudiciales evocados por implantación de células extrañas en la retina.
En las especies inferiores, tales como peces y anfibios, existe una capacidad bien conocida para regenerar neuronas de la retina después de un traumatismo o degeneración inducida por otros medios. La comprensión de las vías moleculares y bioquímicas de la regeneración en última instancia, podría dar lugar a la capacidad de reprogramar las células gliales nativas en neuronas de la retina tales como las células fotorreceptoras en la humana.
 
7) Entrega intraocular del factor neurotrófico ciliar (CNTF) mediante la tecnología de células encapsuladas Implantes restaura la función del cono y de la visión en el día en perros con CNGB3-acromatopsia. Andras M. Komaromy, 1,2 Kristin Koehl, 2 Christine Harman, 2 Pam Heatherton, 3 Konrad Kauper, 3 D. Gustavo Aguirre, 1 Weng Tao3 (1) Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pennsylvania, Philadelphia, PA (2) Colegio de Medicina Veterinaria de la Universidad del Estado de Michigan, East Lansing, MI (3) Neurotech Pharmaceuticals, Inc., Cumberland, RI
Hemos demostrado anteriormente en perros con CNGB3-acromatopsia que la inyección intravítrea de bolo CNTF (1) dio lugar a la restauración transitoria de la función del cono y de la visión día, y (2) respuesta funcional cono largo plazo optimizado para AAV-mediada por la terapia de reemplazo de genes. El objetivo de este estudio fue determinar si la entrega intravítrea sostenido de CNTF por la tecnología de células encapsuladas (ECT) podría revertir el fenotipo de la enfermedad de CNGB3-acromatopsia en perros a largo plazo.
Perros homocigotos para la mutación de sentido erróneo D262N en CNGB3 se implantaron de forma unilateral con CNTF-secretoras, implantes de células encapsuladas. La tasa de secreción de CNTF pre-implante es de 15 ng / día. Los animales fueron 3 meses (n = 2) y 27 meses (n = 1) de edad y eran días ciego sin grabable cono ERG antes de la cirugía. Después de la colocación del implante, los perros fueron examinados semanalmente por electrorretinograma de campo completo estándar bajo anestesia general y pruebas de comportamiento visual en un curso de evasión de obstáculos.
En los ojos operados, visión día y la función del cono fueron parcialmente restaurados por 1 semana después de la colocación de implantes de CNTF. Las amplitudes de cono único y parpadeo respuestas de ERG fueron pequeños (~ 5-10% de lo normal), pero se mantuvieron durante al menos 5 semanas hasta el momento. Las respuestas de ERG escotópica se redujeron en 2 de los 3 ojos implantados a <30% de las amplitudes registrada en los compañeros de los ojos no operados. Estos datos ERG fueron comparables a nuestras observaciones después de la inyección en bolo intravítrea única de 12 mg de CNTF.
En conclusión, la entrega intravítrea sostenido de CNTF por ECT rescata la función del cono y de la visión en días CNGB3-acromatopsia. Queda demostrado si este efecto terapéutico puede ser sostenida a largo plazo y si la TEC se puede combinar con mediada por AAV de cono dirigido aumento de gen para optimizar el tratamiento.
Degeneración Macular

8) Cell Technology encapsulado utiliza un implante intraocular pequeña para ofrecer un factor neurotrófico, CNTF, a la retina. Dr. Alan Bird hereda la enfermedad ocular, Moorfields Eye Hospital de Londres, Inglaterra, Reino Unido
Hasta la fecha, varios estudios clínicos se han completado, incluyendo un estudio de fase 1 en RP, 2 estudios de fase 2 en RP (etapas tempranas y tardías) y un estudio de fase 2 en GA. Cono fotorreceptor preservación por AOSLO se demostró en el estudio RP.
Un estudio de fase 1 en MacTel se completó recientemente y el estudio mostró que tanto implante NT-501 y el procedimiento quirúrgico fueron bien tolerados. Estamos planeando activamente un estudio multicéntrico de fase 2 para MacTel en los EE.UU. y Australia.
• El criterio de valoración principal del estudio por fases 2 será “cambio en el área de SI / pérdida OS a los 2 años después de la implantación, medida por en face imágenes por SDOCT en el ojo de estudio (s)”.
• El estudio incluirá 68 temas
• La duración del estudio será de 2 años
Esperamos iniciar el estudio en el segundo semestre de 2013.
Desde un punto de vista normativo, hemos logrado los siguientes objetivos:
• Obtención de la condición de vía rápida para los RP y GA en la FDA
• Se obtiene la designación de medicamento huérfano para MacTel y RP tanto la FDA y la EMA.
• Acuerdo que reciba de la FDA y la EMA con respecto a la variable principal de valoración de la fase de estudio MacTel 2
• perseguir activamente acuerdo / asesoramiento de la FDA y la EMA sobre con la preservación del cono por AOSLO como la variable principal para la fase RP 3 estudios

 
9) Terapia de células madre para AMD y la enfermedad de Stargardt. Dr. Steven Schwartz Departamento de Oftalmología, Jules Stein Eye Institute, UCLA School of Medicine, Los Angeles, CA, EE.UU.
Nota: Los nuevos resultados presentados a continuación están tomadas de un reciente comunicado de prensa (16 de mayo de 2013) de Advanced Cell Technology.
Las células madre humanas tienen dos características importantes. En primer lugar, sus números se pueden expandir en cultivo de células a cantidades casi ilimitadas. En segundo lugar, las células tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo, por ejemplo, las células del epitelio pigmentario de la retina (EPR) o fotorreceptor de retina. Por lo tanto, la implantación de células madre es atractivo como una posible terapia en la sustitución de las células muertas o defectuoso en los casos de degeneración de la retina.
En las enfermedades maculares como la enfermedad de Stargardt y la degeneración macular relacionada con la edad (AMD), los primeros problemas en la función de las células epiteliales del pigmento puede provocar la muerte de las células fotorreceptoras. Por lo tanto, la sustitución de las células de RPE muertas o defectuoso a través de la implantación de células madre podría prolongar la vida de las células fotorreceptoras y incluso restaurar su función.
La compañía Advanced Cell Technology (ACT) está llevando a cabo ensayos clínicos en pacientes con enfermedad de Startardt y AMD y ya han publicado los resultados preliminares que indican la seguridad y la tolerabilidad de la implantación de células madre. En este informe (Lancet 379:713, 2012), las células RPE células madre derivadas mostró “signos de hiperproliferación, capacidad tumoral, formación de tejido ectópico o rechazo evidente después de 4 meses.” En su comunicado de prensa más reciente, Reposts ACT que la visión de uno de sus pacientes “ha mejorado de 20/400 a 20/40 después del tratamiento.” Aunque ACT añade la advertencia de que “la mejora en la visión del paciente se informa en este comunicado de prensa puede no ser indicativos de los resultados futuros ….”, los resultados positivos son bienvenidas y dan esperanza de mejora en otros pacientes con esta forma de medicina regenerativa.
 
10) El ADN nanopartículas mediada por la entrega de genes en la enfermedad de Stargardt. Dr. Muna Naash Departamento de Oftalmología de la Universidad de Oklahoma, Oklahoma City OK, EE.UU.

El ojo es un órgano que es muy adecuado para el desarrollo y prueba de nuevos enfoques terapéuticos. Es de fácil acceso y permite la aplicación local de agentes terapéuticos con un menor riesgo de efectos sistémicos. Existe necesidad para el desarrollo de enfoques terapéuticos no virales para enfermedades oculares. Nuestro laboratorio y otros han investigado el potencial de la nanotecnología para la administración ocular de genes terapéuticos. Las investigaciones hasta la fecha han puesto de manifiesto un gran potencial para las nanopartículas para ser un enfoque exitoso para la administración génica ocular.
Nuestro grupo se ha centrado en la eficacia de las nanopartículas de ADN compactadas para el tratamiento de diferentes enfermedades, en particular los relacionados con la retina y el epitelio pigmentario de la retina. Hemos demostrado que el tratamiento de nanopartículas conduce a la transfección eficiente de las células oculares, la expresión génica a largo plazo, y no ejerce efectos tóxicos en el ojo, incluso después de múltiples inyecciones. Estas nanopartículas mediar rescate funcional significativa en modelos de retinosis pigmentaria, distrofia macular de Stargardt y la amaurosis congénita de Leber. Ellos no tienen limitaciones en el tamaño de la carga genética y la expresión génica eficaz, se ha demostrado con vectores de hasta 20 kb en el pulmón y 14 kb en el ojo, haciéndolos un complemento ideal para los AAV especialmente para la entrega de genes grandes. Además, en un estudio de comparación de lado a lado con AAV, nos informó recientemente de que las nanopartículas pueden conducir la expresión génica en una escala comparable y la longevidad a AAV.

 
11) Los antioxidantes multifuncional para el tratamiento de los neurodegeneraciones y enfermedades relacionadas con la edad. Dr. Peter F. Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad y el Departamento de Oftalmología del Centro Médico de Nebraska, Omaha, NE, Visión terapéutica, Inc. Omaha, NE, EE.UU. Kador
Se han sintetizado dos series de múltiples funciones antioxidantes (MFAOs) poseer distinta actividad captadora de radicales libres, activo por vía oral y la actividad atenuar metálico independiente. Ambas series demostrar selectiva actividad quelante de metal similar en contra de hierro, cobre y zinc, así como la actividad antioxidante similar contra hidroxilo, peróxido de radicales superóxido y evaluados en epitelial (ARPE-19), neuroblastoma humano pigmentario de la retina humana (SH-SY5Y), y SRA células epiteliales del cristalino humanos. La administración oral a ratones indica que la primera serie MFAO se acumula rápidamente en la lente y la retina, pero no en el cerebro. Los estudios en ratas indican que este MFAO serie retrasos cambios en el cristalino inducidas por la diabetes, la irradiación gamma y la radiación UV y protege la capa de fotorreceptores contra el daño de la luz. En contraste con la primera serie, la administración oral de la segunda serie de MFAOs a ratones da como resultado su acumulación en el cerebro y la retina, pero no la lente. Ambas series de MFAOs demostrar ninguna toxicidad cuando se administra por alimentación forzada en dosis de 1600 mg / kg.
Dado que la disfunción mitocondrial y beta amiloide (Aß) neurotoxicidad se asocian con cambios en la retina relacionados con la edad, el efecto de MFAOs en estos factores también se ha investigado en el neuroblastoma humano y células epiteliales pigmentadas de la retina. Aunque estos compuestos quelato de hierro, que no afecten negativamente a la función mitocondrial. De hecho, realmente protegen las mitocondrias de envenenamiento por manganeso. Ambas series MFAO también se unen de zinc; pero tinción zinquin indica que estos compuestos no reducen negativamente a los niveles de zinc citoplasmáticas. Sin embargo, ambas series MFAO quitar fácilmente zinc a partir de la beta amiloide neurotóxico complejo de cinc que no se degrada fácilmente por la metaloproteinasa de matriz (MMP) -2. La eliminación de zinc a partir de la beta amiloide neurotóxico complejo de zinc por MFAOs permite MMP2 para degradar la proteína beta amiloide. La interacción de MFAOs con zinc es similar a la “atenuación de metal” actividad demostrada por el clioquinol y reportado para PBT2, un análogo de clioquinol someterse a un ensayo clínico de fase 3 para el tratamiento de la demencia de Alzheimer.
 
12) AREDS2 Resultados de los ensayos clínicos. Dr. Emily Chew Epidemiología y Aplicaciones Clínicas, National Eye Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD, EE.UU..
El ojo relacionada con la edad Disease Study 2 (AREDS2), un ensayo clínico aleatorizado multicéntrico evaluó la adición de luteína (10 mg) / zeaxantina (2 mg) y / o ácidos grasos omega-3 para la formulación AREDS originales. Los investigadores encontraron efectos no nocivos ni beneficioso de los ácidos grasos omega-3 para el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad (AMD). Los principales efectos de los análisis indican que la luteína / zeaxantina tenía efectos beneficiosos para la reducción del riesgo de DMAE avanzada en un 10%, para reducir el riesgo de DMAE avanzada en un 26% en las personas con la ingesta más baja de la luteína / zeaxantina, y para reducir el riesgo para la progresión de la DMAE neovascular en un 22% en la comparación cabeza a cabeza de luteína / zeaxantina vs beta-caroteno.
La seguridad de la formulación del AREDS fue probado con la eliminación de beta-caroteno. El hallazgo del aumento de cáncer de pulmón en las suplementadas con beta-caroteno en su mayoría ex fumadores proporcionado datos convincentes para eliminar el beta-caroteno. Además, hubo un aumento del efecto eficaz en aquellos tratados con luteína / zeaxantina en comparación con el beta-caroteno como se indicó anteriormente. Una formulación más seguro y más eficaz, que se puede definir como la formulación AREDS2 eliminaría beta-caroteno, luteína añadir (10 mg) y la zeaxantina (2 mg), y retener la vitamina C (500 mg), vitamina E (400 unidades internacionales) , de zinc (80 mg) y cobre (2 mg).
Terapias generales y Avances en Investigación RD

13) Prótesis Retinal: una actualización. Dr. Eberhart Zrenner, Departamento de Oftalmología de la Universidad de Tübingen, Tübingen, Alemania.
Muchos grupos están trabajando en todo el mundo en los aspectos de la electrónica de prótesis de retina, sobre todo en el trabajo preclínico en Asia, Australia, EE.UU. y Europa (ver revisiones recientes de Weiland JD, et al (2011) 118 Oftalmología:.. 2227-37 y Guenther et al. . (2012) Expert Rev. Med. Dispositivos 9: 33-48).
Hay dos tipos de prótesis de retina están actualmente disponibles para los pacientes:
a) implante Epirretinal: El sistema ARGUSII es producida por Second Sight Medical Products, Sylmar, California con sesenta electrodos epirretinianas, gafas con cámara y un sistema de transmisión electrónica de la parte posterior del ojo. Después de un estudio en treinta pacientes se había completado, el sistema ha recibido la marca CE y la aprobación FDA recientemente. Veinte pacientes más se habían implantado en el ínterin. La agudeza visual máxima informó hasta el momento era de 20/1200 con la mejora de la movilidad en la mayoría de los pacientes. En la actualidad, un estudio post-comercialización se planifica y los costos para el dispositivo haya sido mencionado como 150.000 dólares EE.UU. por pieza.
La cámara se ha informado que tienen cierta ventaja debido a la posibilidad de zoom, pero también tiene desventajas como la decoloración de la imagen se produce más fácil y puede ser compensado sólo con asintiendo la cabeza. Para más información ver Humayun et al. (2012) Oftalmología 119:779-88.
b) implante subretiniano: El Alfa IMS es producido por Retina Implant AG, Tübingen / Reutlingen, Alemania. Después de un estudio piloto en once pacientes (2005-2009) un ensayo clínico principal con actualmente 25 más pacientes está en curso en varios centros (Oxford, Londres, Tubinga, Dresde, Hong Kong, entre otros centros). Este sistema consiste en un chip sensible a la luz, similar a un chip de la cámara que se implanta en el espacio subretiniano en la parte posterior del ojo en la posición de los fotorreceptores degenerados. Cada ficha consta de 1.500 fotodiodos sensibles a la luz, amplificadores y electrodos. La imagen se resuelve punto por punto y, dependiendo del brillo de cada punto, una corriente se remite a la capa de la célula bipolar. No hay cámaras fuera del ojo debido a que todos los componentes electrónicos están en el ojo y se mueven con el ojo a excepción de la bobina de alimentación que se implanta bajo la piel detrás de la oreja. La mejor agudeza visual registrada es de 20/546. Debido a microsacádicos, rara vez se produce la decoloración y el reconocimiento facial ha sido reportado por algunos pacientes. Para más datos ver Stingl et al. (Rspb.royalsocietypublishing.org/content/280/1757/20130077.full.pdf + html). El estudio está todavía en curso y el tiempo de observación hasta el momento es de 1,5 años.
c) Otros acontecimientos: En Australia, tres pacientes han recibido un alambre atado supracoroidea (Bionic Vision) de electrodos con 24 electrodos, sin implante completo está disponible. Otra novedad incluye el trabajo preclínico con elementos pasivos por Palanker et al. La Universidad de Stanford, EE.UU. (Mathieson et al. (2012) Nature Photonics 6, 391-7). Por medio de tener tres elementos fotosensibles por píxel en una fila, suficiente voltaje puede ser producido con el fin de estimular las neuronas de la retina. Sin embargo, esto requiere una enorme cantidad de luz que sólo puede ser producida por unas gafas especiales impulsados ​​por láser.
Una empresa recientemente fundada en París (Pixium VISION) ha unido sus fuerzas con el ex empresa alemana-suiza IMI y el grupo Palanker para explorar otras posibilidades de la utilización de elementos pasivos.
Por comparación adicional sobre los diversos enfoques ver Zrenner (2012), Nature Photonics 6: 344-5.

14) Restauración de la función visual de ratones ciegos con Fotorelés químicos desplazada al rojo. Los Dres. Ivan Tochitsky1; A. Polosukhina1; A. Friedman2; A. Noblet1; D. Trauner3; Kaufer2 D. y R. Departamento de Biología Molecular y Celular y 2 Kramer1. Departamento de Biología Integrativa de la Universidad de California, Berkeley, Estados Unidos. 3. Departamento de Química de la Universidad Ludwig-Maximilians, Munich, Alemania.
Enfermedades que causan ceguera degenerativas como la retinitis pigmentosa y la degeneración macular relacionada con la edad afectan a millones de pacientes en todo el mundo. Estos trastornos causan la pérdida progresiva de los fotorreceptores conos y bastones de la retina, llevando eventualmente a la ceguera total. Se está investigando una serie de enfoques para restaurar la visión a pacientes ciegos. Nuestro objetivo es desarrollar y probar nuevos tratamientos farmacológicos para la restauración de la visión. Aquí se demuestra la restauración de la función visual a ratones ciegos después de la inyección de compuestos químicos desplazadas al rojo “FOTOINTERRUPTOR”.
Hemos creado varias pequeñas photoswitches molécula que se pueden utilizar para controlar la actividad de las neuronas mediante el bloqueo de los canales de iones nativos reversible en respuesta a la luz. Con el fin de evaluar la capacidad de estos photoswitches para restaurar la sensibilidad a la luz a ratones ciegos, los hemos probado en un modelo de ratón rd1 de la retinitis pigmentosa. Nuestros mediciones en respuesta a la luz la retina in vitro se llevaron a cabo utilizando una matriz multi-electrodo (MEA). También probamos la restauración de varios comportamientos visuales guiadas en ratones ciegos en vivo.
Hemos demostrado anteriormente que la fotointerruptor AAQ podría conducir respuestas de la luz en la retina antes ciegos in vitro, así como restaurar la luz y el reflejo pupilar a la luz comportamientos aversivos en ratones ciegos. A continuación, presentamos la restauración de la sensibilidad a la luz a ratones ciegos in vitro e in vivo con dos moléculas FOTOINTERRUPTOR desplazadas al rojo, Denaq y BENAQ. A diferencia de AAQ, Denaq BENAQ y no requieren el uso de la luz ultravioleta y hacen una retina sensible a ciegas visible (azul-verde) luz a una intensidad de luz equivalente a la luz del día corriente. Estas moléculas desplazadas al rojo fotosensibilizar las retinas de ratones ciegos RD1 in vitro. Los photoswitches persisten hasta varias semanas in vivo y son bien tolerados en el ojo. Denaq y BENAQ son selectivos para degeneró en lugar de tejido de la retina saludable, lo que sugiere que no interferirían con cualquier visión mediada fotorreceptor restante en pacientes con enfermedades de la retina. La inyección intravítrea de Denaq también restaura la sensibilidad a la luz RD1 ratones in vivo en el ensayo de comportamiento de locomoción exploratoria. Además, Denaq-inyectados RD1 animales son capaces de invertir la polaridad de su respuesta a la luz después de ingenuo apropiada condicionamiento del miedo, lo que indica su visión restaurada es suficiente para el aprendizaje visual a tener lugar.
En conclusión, desplazada hacia el rojo photoswitches químicos como Denaq y BENAQ, y nuestro enfoque farmacológico en general, una gran promesa para la restauración de la función visual en fase terminal enfermedades degenerativas que causan ceguera.

15) Optogenética Reactivación de fotorreceptores no fotosensibles. Dr. Serge Picaud Institut de la Vision, INSERM, París, Francia
Nuestro proyecto tiene como objetivo restaurar la visión en pacientes con ceguera consecutiva a la degeneración de fotorreceptores como en la retinosis pigmentaria con proteínas optogenética. Se trata de un programa de colaboración con el apoyo de la Fundación Lucha contra la Ceguera y Gensight, una start-up creada gracias al apoyo de Novartis Venture Fund y Novartis. El proyecto se realiza en conjunto con el Dr. Roska al FMI en Basilea Suiza y Pr Sahel y yo en el Instituto de la Visión en París, Francia. Prótesis de retina han demostrado que es posible restaurar la visión en algunos pacientes ciegos, pero que funciona en una estrategia alternativa, la terapia de optogenético, que consiste en la reactivación de células de la retina residuales mediante la expresión de bombas o canales iónicos fotosensibles después de los degeneración de los fotorreceptores gracias a la terapia génica. Estamos tratando de fotorreceptores reactivas, que han perdido su sensibilidad a la luz el uso de la bomba de cloruro, halorhodopsina.
De hecho, hemos mostrado:
1) que algunos RP cono permanecen en pacientes ciegos afectadas por retinitis pigmentosa. Estos BP han perdido su papel fotosensible, el segmento externo, lo que explica por qué el paciente es ciego. RP similares inactivo o no fotosensible también se encuentran en modelos animales de la enfermedad.
2) y que éstos PR latente en ratones ciegos puede ser reactivado a la luz mediante la expresión de halorhodopsina, a través de la terapia génica. La percepción visual en estos ratones ciegos se indica mediante respuestas de la luz en las células ganglionares de la retina y de relaciones públicas.
3) Después de mostrar estos resultados en ratones ciegos, hemos utilizado postmortem retina humana en cultivo para demostrar que los RP cono humana puede expresar la halorhodopsina funcional a un nivel suficiente para polarizar RP

Nuestro objetivo actual es demostrar que este alto nivel de expresión se puede obtener in vivo en primates no humanos y que no desencadena una respuesta inmune porque halorhodopsina es una proteína bacteriana. Ya hemos probado nuestro vector viral AAV y obtuvo la expresión elevada y selectiva de la proteína fluorescente verde GFP en el cono de RP. Cuando se co-expresan halorhodopsina y GFP, todavía mantenemos una alta expresión de proteína como se indica por la fluorescencia de GFP.

Todavía tenemos que demostrar que este nivel de expresión puede activar el tejido de la retina por sí mismo y medir los marcadores de la respuesta inmune antes de la prueba del lote clínico de virus. Esta demostración es bastante compleja de obtener porque estamos usando monos normales. Por lo tanto, el RP tienen su respuesta natural a la luz y que están introduciendo una mayor sensibilidad a la luz. Tenemos por lo tanto, para blanquear la respuesta a la luz natural, para demostrar una respuesta optogenetic mediada. Para darnos más posibilidades, podemos también la cultura de la retina durante un período de tiempo que perder la respuesta natural y demostrar la respuesta halorhodopsina-suscitó.

 
16) Hacia registro exhaustivo de variantes de secuencias de ADN asociadas a enfermedades hereditarias de retina en Leiden bases de datos de variación abiertas.
Dr. F.P.M. Cremers, del Departamento de Genética Humana, Centro Médico de la Universidad Radboud, Nijmegen, Países Bajos
Enfermedades hereditarias de retina (DR) muestran un impresionante grado de heterogeneidad alélica y genética que cerca de 10.000 mutaciones en> 190 genes han sido identificados. Las mutaciones en estos genes representan el 30% a 90% de los casos, dependiendo del tipo de enfermedad. Genotipado integral de las personas con RD heredado mejora el asesoramiento genético y la precisión de un pronóstico de enfermedades. Por otra parte, genotipificación identifica a las personas que son elegibles para terapias novedosas. Estamos entrando en una era de pruebas de rutina para detectar defectos RD-asociados, tanto en los centros académicos y no académicos. El identificado conocidas y nuevas variantes no se publican o se depositan en bases de datos de libre acceso. Compartir variantes de secuencia y sus fenotipos asociados están en el centro de diagnóstico de ADN y por lo tanto es de suma importancia para registrar esta información en bases de datos de acceso público.
La estructura y el uso de bases de datos de mutaciones RD deben cumplir con los siguientes criterios: 1). Acceso abierto basado en la Web, 2). El registro de todas las variantes de secuencia publicados; 3). Facilitar la subida de nuevas variantes, 4). La evaluación precisa de la mutación de datos, 5). Actualización periódica. Proponemos la implementación de bases de datos Leiden Variación abiertas (LOVDs) para todos los genes RD en los próximos cinco años. LOVDs están creados para 10 genes el síndrome de Usher-asociados. Un equipo de estudiantes de licenciatura y de los miembros del personal en Islamabad, recogerá todas las variantes de secuencias publicadas de los genes restantes RD, escudriñar por sus anotaciones adecuadas, y cargarlas en LOVDs genes específicos. Curadores Mundiales revisarán las nuevas entradas.
LOVDs “vacío” fueron creados para todos los genes RD asociadas, y se registraron todas las variantes publicadas para AIPL1, LCA5, RDH5, SEMA4A y TULP1. Otros repositorios de mutación previamente fueron creados para CEP290, NDP, y asociada al síndrome de Bardet-Biedl genes. Se tendrán en LOVDs. En 2013, las variantes de otros 20 genes asociados a RD serán depositados en LOVDs y los LOVDs existentes se actualizarán cada año.
El éxito a largo plazo de este esfuerzo se basa en una organización sólida de la secuencia de actualización variante, curación, el mantenimiento de bases de datos y una base financiera sólida. También será de vital importancia para introducir deposición obligatoria de variantes de secuencia antes de las presentaciones de la publicación, y la conformidad de las instalaciones de diagnóstico en todo el mundo para depositar variantes inéditas en LOVDs.

C) Anuncios de RI, Nuevos Negocios y Conclusión
RD 2014 – Primer anuncio – Dr. Matthew LaVail
El XVI Simposio Internacional de degeneración retiniana se llevará a cabo en Pacific Grove, California, EE.UU. el 13 hasta 18 jul, 2014. El lugar de celebración será el Asilomar Conference Grounds. Los organizadores son: los Dres. Catalina Bowes Rickman, Matthew LaVail, Joe G. Hollyfield, Robert E. Anderson, John Ash y Christian Grimm. La página web RD2014 está en construcción, por favor, siga comprobando cuando está en funcionamiento. Se espera que hasta 30 premios de viaje pueden ser financiados para estudiantes, becarios postdoctorales y profesores jóvenes por debajo de la categoría de Profesor Asociado. Plazos importantes son: 1) Viajes solicitudes de adjudicación: 03 de febrero 2014 2) Meeting and Hotel registro: Marzo 17, 2014 3) línea de resúmenes: 17 de marzo 2014
4) Comentarios Finales – Sra. C. Fasser
• Sra. Fasser agradeció a todos los oradores por sus excelentes presentaciones.
• Ella comentó lo alentador es ver a todos los avances en los ensayos clínicos de las enfermedades degenerativas de la retina heredados y oír hablar de nuevos juicios por venir en el futuro.
• Se espera que todos los participantes tuvieran una reunión ARVO muy fructífera y que todos nos volveríamos a encontrar para la reunión de RI el próximo año en Orlando.

 
Enviado a los miembros SMAB por Jerry Chader el 22 de mayo 2013
 
 
 

Minutes of the 2013 Meeting of the Scientific and Medical Advisory Board of Retina International

Date: Monday, 6 May 2013, 1:00-2:30 pm

Venue: ARVO annual meeting, Seattle, WA USA

 

RI President: Ms. Christina Fasser                  

SMAB co-chairmen: Drs. Eberhart Zrenner and Joe Hollyfield        

SMAB Secretary: Dr. Jerry Chader

Invited Scientific Speakers:

Dr. Jose-Alain Sahel, Dr. Markus Groppe, Dr. Artur Cideciyan, Dr. Shuichi Yamamoto , Dr. Robin Ali, Dr. Thomas Reh, Dr. Gustavo Aguirre, Dr. Alan Bird, Dr. Steven Schwartz, Dr. Muna Naash, Dr. peter Kador, Dr. Emily Chew, Dr. Eberhart  Zrenner, Dr. Ivan Tochitsky, Dr. Serge Picaud, Dr. Frans Cremers

Other Participants:

Audo, I., Andreasson, S., Banfi, S., Barnes, R., Boneo, B., Bragadottir, R., Brint, D., Carmichael, T., Cuenca, N., Dryja, T., Flannery, J., Fletcher, E., Grill, C., Hamel, C., Humphries, M.,, Humphries, P., Kjellstrom, S., Klaver, C., Kondo, M., Laties, A., LaVail, M., Leroy, B., Lorenz, B., Michaelides, M., Molday, R., Moser, E., Munier, F., Neidhard, J., Palmer A., Pierce, E., Pinilla, I., Porto, F., Preising, M., Richman, E., Rudanko, S.-L., Sallum, J., Sankila, E.-M., Schorderet, D., Shaberman, B., Sharp, D., Simonilli, F., Stell, W., Tsilimbaris, M., Tumminia, S., Valim, M., Vincent, A., Worsley, D., Zangerl, B., Zinkernagel, M.,    

A) Introduction

  • Ms. Christina Fasser opened the meeting by welcoming all the participants to the 2013 meeting of the RI Scientific and Medical Advisory Board.
  • After a few procedural remarks, she turned the meeting over to Dr. Joe Hollyfield to moderate the scientific program.

B) Scientific Program

Retinitis Pigmentosa and Rare Diseases

 1) Treatment for Usher Syndrome Type 1.                                                             Dr. Jose-Alain Sahel                                                                                       Centre Hospitalier Nationale d’Ophthalmologie des Quinze-Vingts , Paris, France

Usher syndrome (USH) is the most frequent cause of inherited deafness–blindness in humans, accounting for approximately 50% of all cases and affecting one child out of 25,000. Today, there is no specific and/or curative therapy for USH patients, except the hearing aids and cochlear implants designed to correct hearing impairment. Among the three USH clinical subtypes defined by the severity of the hearing impairment, the presence/absence of vestibular dysfunction, and the age of retinitis pigmentosa (RP) onset, USH1 is the most severe. In the past decade, several strategies to prevent and treat RP have been developed, including retinal implants, pharmacological agents, stem cells, retinal cell transplantation, and gene therapy. Clinical trials for some of these strategies are currently underway.

In 2012, the first ever gene therapy for USH1B, UshStat® (developed by Oxford BioMedica and using its LentiVector® platform technology) moved into human studies. Three dose levels for safety, tolerability and aspects of biological activity of UshStat® are under evaluation at the Oregon Health & Science University’s Casey Eye Institute where the study has started and at the Centre Hospitalier Nationale d’Ophthalmologie des Quinze-Vingts in Paris where the study should start soon with support from Foundation Fighting Blindness. This safety study will prepare for future efficacy trials. Further treatment advances will require more scientific effort such as:                                                        1)  to identify all causative genes and determine their function,                                                2)  to develop appropriate animal models,                                                                                     3) to uncover the mechanisms underlying the retinal defect in USH syndrome, 4) to engineer appropriate viruses for transfer of genetic material into appropriate cells.

2) Gene Therapy for Choroideremia.                                                               Drs. M. Groppe and R.E. MacLaren                                                                                                    University of Oxford & Moorfields Eye Hospital, UK

We have started a new clinical trial using gene therapy with an adeno-associated viral (AAV) vector encoding Rab escort protein-1 (REP1) to treat patients suffering from choroideremia (NCT01461213). An AAV2 vector encoding human REP1 driven by a CBA promoter with a woodchuck hepatitis virus post-translational regulatory element (WPRE) was used. The first six patients have reached six months follow-up and a paper detailing the effects of gene therapy is currently undergoing peer review. The formal results of the study will therefore be reported soon. In the meantime we can share the following observations:

Through microperimetry testing, we have observed an underlying functional defect in this disease, similar to Leber congenital amaurosis (LCA), but more subtle. In fact, this observation was made previously by Dr. Sam Jacobson using psychophysical testing in choroideremia patients. This observation is exciting because it implies that we might see improvements in retinal sensitivity (and visual acuity in later stages) as evidence of successful gene transfer.

We have observed no problems in detaching the fovea in these six patients, or at least any negative effects on their vision are more than compensated for by gene expression relating to the vector. Retinal thinning was only seen in one of the six patients, but in a non-seeing area and stretching of this area was noted intra-operatively. We believe the problems of foveal thinning in the LCA studies relate to a combination of patients having a thin fovea at baseline and the injection being initiated too close to the fovea and/or too rapidly, thereby causing excessive horizontal stretch of the neurosensory retina. The technique we have developed would be suitable for all the other rod-cone dystrophies where the peripheral retina is thinner than the central macula.

We have set the study up as multicentre, so that expert ophthalmologists from other UK centres follow the patients up after six months. This spirit of openness is ideal as other experts have the opportunity to examine the patients and therefore provide independent verification of our initial findings. We have also been sharing our data with other centres worldwide to help them submit regulatory applications.

3) Photoreceptor Degeneration Progresses Unabated After Gene  Therapy                                                                                                                Dr. Artur Cideciyan                                                                                                 Dept. of Ophthalmology, Scheie Eye Institute, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, USA.

Leber congenital amaurosis (LCA) refers to a form of inherited retinopathy with early-onset and severe loss of vision. Clinical trial of gene augmentation therapy for LCA caused by RPE65 mutations has been ongoing at the University of Pennsylvania and University of Florida since 2007. Earlier reports from our group, as well as from other groups performing similar clinical trials in parallel, showed that a single surgical procedure introducing the normal version of the RPE65 gene leads to improved vision in a matter of days to weeks. But RPE65 –LCA is a complex blindness due to two pathologies: progressive loss of photoreceptors to degeneration, and malfunction of all surviving photoreceptors. The assumption all along was that correction of the malfunction would halt or slow down the photoreceptor degeneration.

To evaluate this natural assumption, we imaged the retina in patients and measured the sublayer within the retina where photoreceptor nuclei reside. This sublayer slowly thins over many years and the rate of thinning should mirror the rate of photoreceptor degeneration. In untreated eyes, the photoreceptor layer measurements were abnormally thin even in the youngest of the patients with ages as early as 3 years, and showed progressive further thinning when examined serially over 5 years. The rate of thinning was about 10% per year. We compared the rates of photoreceptor degeneration in treated regions to untreated regions and found no difference. The treated regions continued along the expected rate of degeneration, even though paradoxically retaining the vision improvement achieved immediately after the gene therapy.

We hypothesized that once initiated, retinal degeneration advances despite successful gene augmentation therapy. We tested this hypothesis in the dog model of the human disease. But first we needed to know the natural history of degeneration in the dogs. Examination of a large number of dog eyes with the same non-invasive imaging tools used in human patients showed that dog retinas are without any degeneration for the first 5 years of their lives (until ~35 human years). Thus RPE65-disease is late onset in the dog compared to the human. When dogs were treated at ages after the onset of degeneration, gene therapy resulted in improved visual function but did not slow down the retinal degeneration – just like the results in patients.

At this stage we do not know why the photoreceptor cells degenerate in RPE65-disease but our results are most consistent with the following speculative explanation for the paradox observed. Visual function is originating from the minority of cells that are functionally-potent wheras degeneration is dominated by the loss of cells that are functionally-silent. In order to improve outcomes of gene therapy, we need to start using stages of animal models that truly represent the human condition. We need to assume less and prove more. We need to better understand the pathways of cell loss and find means to augment gene augmentation by inducing cell-protective pathways or inhibiting cell-death mechanisms.

4) Unoprostone Eye Drops in RP: A Phase 3 Trial in Japan.                              Dr. Shuichi Yamamoto                                                                                         Dept. of Ophthalmology, Chiba University School of Medicine, Chiba, Japan

UF-021, isopropyl unoprostone, is an eyedrop which was already approved to treat eyes with glaucoma or ocular hypertension in the USA and Japan. Previous studies showed that topical IU increases human choroidal blood flow, and that an intravitreal injection of IU protects photoreceptors from light damage in rats. It was also shown that apoptosis of cultured photoreceptors was successfully inhibited by unoprostone but not by prostaglandin.

A Phase 2 clinical trial has been completed in Japan, in which 103 Japanese RP patients were randomized into 3 groups: high dose, low dose, and placebo groups. They completed 6 months of follow-up time. The primary endpoint was central retinal sensitivity measured by microperimetry. The secondary endpoints were: visual acuity, contrast sensitivity, retinal sensitivity by HFA, and vision-related QOL assessed by VFQ25. In a comparison of changes from baseline within groups, there was a statistically significant increase in central retinal sensitivity threshold for the high-dose group. In a post-hoc analysis that adjusted for baseline differences, a dose-dependent improvement in mean central sensitivity was demonstrated. There were statistically significant differences between the placebo and high-dose groups in the change from baseline in central retinal sensitivity and in the proportion of patients with worsening of the retinal sensitivity by ≥4dB (placebo 21.2%, high dose 2.6%). There was also a statistically significant change from baseline in the high-dose group in mean retinal sensitivity by HFA. A subgroup analysis showed that, among subjects whose central retinal sensitivity <29.4dB, there was a significant difference in the high-dose group. In a comparison within groups of changes from baseline in patients’ VFQ-25 total points values, the changes within the high dose group were statistically significant. In conclusion, this phase 2 trial shows that UF-021 improves or maintains the central retinal sensitivity in RP patients.

Recently, a Phase 3 clinical trial has started in Japan in which 300 RP patients will be randomized into 2 groups: high-dose and placebo groups. The primary endpoint of P3 is the central retinal sensitivity measured with HFA. All patients will be followed for 52 weeks. After this period, they will enter an open label safety study for 52 weeks.

5) Photoreceptor Transplantation in Retinal Degeneration.                                Dr. Robin Ali                                                                                                          UCL Institute of Ophthalmology and Moorfields Eye Hospital, London, England, UK

One of the most common causes of irreversible blindness is loss of photoreceptor cells. An exciting new therapeutic strategy for treating these conditions, which include AMD and diabetic retinopathy as well as inherited retinopathies, is photoreceptor cell transplantation.

Some years ago we demonstrated that it is possible to transplant photoreceptor cells into an adult mouse retina, provided the cells are at a particular stage of development – a post-mitotic photoreceptor precursor (MacLaren et al., Nature in 2006). Even though we could only manage to obtain around 1000 integrated cells, this was an important proof-of-concept and forms the basis of our programme because this knowledge might be used to generate appropriate cells for transplantation from stem cells.

After 5 years of optimization, we were able to increase the efficiency of transplantation and with around 30- 40,0000 integrated cells we could demonstrate restoration of vision in a mouse model of stationary night blindness (Pearson et al, Nature 2012). This is another important proof-of-concept because it demonstrates that the transplanted photoreceptor cells make functional connections and there is enough plasticity to actually improve vision. Recently, we have also shown that we can transplant photoreceptor precursors in a variety of animal models of retinal degeneration including in models of severe degeneration and still improve vision (Barber et al, PNAS 2013).

So far we have focused primarily on studies involving the transplantation of photoreceptor precursors obtained from early post-natal retinas into visually-impaired adult mice. In order to develop this into a useful treatment we need to use a renewable source of cells for transplantation. Embryonic stem cells (ESC) represent the most promising such source of cells for transplantation and considerable progress has been made in their differentiation in the laboratory toward photoreceptor lineages. For some years now we have been trying to differentiate mouse ES into photoreceptor precursors efficiently enough to be able to transplant effectively. Until very recently we have not been successful. However, we have now used a new differentiation protocol based on the landmark paper in Nature in 2011 by Yoshiki Sasai.  He demonstrated it is possible to generate synthetic retinae from mouse ESCs.

We have now optimised this protocol and shown for the first time that following transplantation, the rod precursors from these ESC-derived retinae, integrate and mature within adult degenerate retinae. This is an important study because it shows conclusively that ESCs can provide a useful source of photoreceptors for retinal cell transplantation.

Now that we have shown that it is possible to transplant mouse ESC- derived photoreceptors, the next step towards clinical translation is to develop human ESC lines to provide a potentially unlimited source of transplantation-competent photoreceptor precursors. We are now starting to work with hES cells and aim to develop GMP compliant processes that may enable translation to clinical trials.

6) The Use of Muller Glial Cells in Retina Repair.                                              Dr. Tom Reh                                                                                                        Dept. of Biological Structure, University of Washington, Seattle, WA, USA.

The study of Regenerative Medicine attempts to find ways to replace cells in the body that have degenerated such as do photoreceptor cells in retinal degenerative diseases like retinitis pigmentosa and age-related macular degeneration. The use of stem cells is one such method that takes an undifferentiated (usually embryonic) cell and converts it into a mature, functional cell such as a photoreceptor neuron that would be found in the adult retina.

Other methods though can be used to generate new photoreceptors, one of which utilizes Muller glial cells that are natural support elements in the retina. Over the past 10 years now, Dr. Reh and his collaborators have provided evidence that the retinas of some higher species such as the chicken had the potential to generate new neurons. In response to an acute insult that extensively damaged the photoreceptors, he found that many of the Muller cells re-entered the cell cycle and began to express biochemical markers associated with embryonic retinal progenitor cells. Work in vitro continues on this to dissect the various factors involved in the reprogramming of glial elements into neurons. Differentiation of the glial-derived progenitor cells offers several advantages over more traditional forms of transplantation and stem cell implantation. For example, the cells are already in place with no need to surgically implant new cells. Also, there is the possibility of decreasing or eliminating the deleterious immunological problems evoked by implantation of foreign cells into the retina.

In lower species such as fish and amphibians, there is a well known ability to regenerate retinal neurons after trauma or degeneration induced by other means. Understanding the molecular and biochemical pathways of regeneration could ultimately lead to the ability to reprogram native glial cells into retinal neurons such as photoreceptor cells in the human.

7) Intraocular Delivery of Ciliary Neurotrophic Factor (CNTF) by Encapsulated Cell Technology Implants Restores Cone Function and Day Vision in Dogs with CNGB3-Achromatopsia.                                                  Andras M. Komaromy,1,2 Kristin Koehl,2 Christine Harman,2 Pam Heatherton,3 Konrad Kauper,3 Gustavo D. Aguirre,1 Weng Tao3                         (1) School of Veterinary Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA (2) College of Veterinary Medicine, Michigan State University, East Lansing, MI (3) Neurotech Pharmaceuticals, Inc., Cumberland, RI

We have previously demonstrated in dogs with CNGB3-achromatopsia that intravitreal bolus injection of CNTF (1) resulted in transient restoration of cone function and day vision, and (2) optimized long-term cone functional response to AAV-mediated gene augmentation therapy. The objective of this study was to determine if sustained intravitreal delivery of CNTF by encapsulated cell technology (ECT) could reverse the disease phenotype of CNGB3-achromatopsia in dogs long-term.

Dogs homozygous for the D262N missense mutation in CNGB3 were unilaterally implanted with CNTF-secreting, encapsulated cell implants. The pre-implant CNTF secretion rate is 15 ng/day. The animals were 3 months (n=2) and 27 months (n=1) of age and were day blind with no recordable cone ERG prior to surgery. Following implant placement, the dogs were examined weekly by standard full-field electroretinography under general anesthesia and visual behavioral testing in an obstacle avoidance course.

In the operated eyes, day vision and cone function were partially restored by 1 week following CNTF-implant placement. The amplitudes of single and flicker cone ERG responses were small (~5-10% of normal) but were maintained for at least 5 weeks thus far. Scotopic ERG responses were reduced in 2 of the 3 implanted eyes to <30% of amplitudes recorded in the non-operated fellow eyes. These ERG data were comparable to our observations following single intravitreal bolus injection of 12 μg CNTF.

In conclusion, sustained intravitreal delivery of CNTF by ECT rescues cone function and day vision in CNGB3-achromatopsia. It remains to be shown if this therapeutic effect can be sustained long-term and if ECT can be combined with AAV-mediated cone-directed gene augmentation to optimize treatment.

Macular Degeneration

 

8) Encapsulated Cell Technology uses a small intraocular implant to deliver a neurotrophic factor, CNTF, to the retina.                                                                                                                               Dr. Alan Bird                                                                                                          Inherited Eye Disease, Moorfields Eye Hospital, London, England, UK

To date, several clinical studies have been completed, including a phase 1 study in RP, 2 phase 2 studies in RP (early and late stages) and a phase 2 study in GA. Cone photoreceptor preservation by AOSLO was demonstrated in the RP study.

A phase 1 study in MacTel was completed recently and the study showed that both NT-501 implant and surgical procedure were well tolerated. We are actively planning a multi-center phase 2 study for MacTel in the U.S. and Australia.

  • The primary endpoint of the phased 2 study will be “change in area of IS/OS loss at 2 years post implant as measured by en face imaging by SDOCT in study eye(s)”.
  • The study will include 68 subjects
  • Study duration will be 2 years

We expect to initiate the study in the second half of 2013.

From a regulatory perspective, we have achieved the following objectives:

  • Obtained the fast track status for RP and GA with the FDA
  • Obtained the orphan designation for MacTel and RP with both the FDA and EMA.
  • Received agreement from FDA and EMA regarding the primary endpoint for the MacTel phase 2 study
  • Actively pursuing agreement/advice from the FDA and EMA regarding using cone preservation by AOSLO as the primary endpoint for the RP phase 3 studies

9) Stem Cell Therapy for AMD and Stargardt Disease.                                      Dr. Steven Schwartz                                                                                            Dept. of Ophthalmology, Jules Stein Eye Institute, UCLA School of Medicine, Los Angeles, CA, USA

Note: The new results reported below are taken from a recent press release (May 16, 2013) from Advanced Cell Technology.

Human stem cells have two important characteristics. First, their numbers can be expanded in cell culture to almost unlimited amounts. Secondly, the cells have the potential of developing into any cell type of the body, for example, retinal photoreceptor or retinal pigment epithelial (RPE) cells. Thus, stem cell implantation is attractive as a possible therapy in replacing dead or defective cells in cases of retinal degeneration.

In macular diseases such as Stargardt Disease and Age-Related Macular Degeneration (AMD), early problems in pigment epithelial cell function can lead to death of photoreceptor cells. Thus, replacement of dead or defective RPE cells through stem cell implantation could prolong photoreceptor cell life and even restore their function.

The company Advanced Cell Technology (ACT) is conducting clinical trials in patients with Startardt Disease and AMD and have already published preliminary results indicating the safety and tolerability of their stem cell implantation.  In this report (Lancet 379:713, 2012), the hESC-derived RPE cells showed “no signs of hyperproliferation, tumorgenicity, ectopic tissue formation or apparent rejection after 4 months.”    In their most recent press release, ACT reposts that vision of one of their patients “has improved from 20/400 to 20/40 following treatment.”  Although ACT adds the disclaimer that “improvement in the patient’s vision reported in this press release may not be indicative of future results….”,  the positive results are welcome and  give hope for improvement in other patients using this form of Regenerative Medicine.

10)  DNA Nanoparticle-mediated Gene Delivery in Stargardt’s Disease. Dr. Muna Naash                                                                                                  Dept. of Ophthalmology, University of Oklahoma, Oklahoma City OK, USA

 

The eye is an organ that is well-suited for the development and testing of novel therapeutic approaches.  It is easily accessible and allows local application of therapeutic agents with reduced risk of systemic effects.  Need exists for the development of non-viral therapeutic approaches for ocular diseases.  Our lab and others have investigated the potentials of nanotechnology for ocular delivery of therapeutic genes.  Investigations thus far have highlighted great potentials for nanoparticles to be a successful approach for ocular gene delivery. 

Our group has focused on the efficacy of compacted DNA nanoparticles for the treatment of different diseases, particularly those associated with the retina and retinal pigment epithelium.  We have shown that nanoparticle treatment leads to efficient transfection of ocular cells, long term gene expression, and exerts no toxic effects on the eye even after multiple injections.  These nanoparticles mediate significant functional rescue in models of retinitis pigmentosa, Stargardt macular dystrophy and Leber’s congenital amaurosis.  They have no limitations on the size of the genetic cargo and effective gene expression has been demonstrated with vectors up to 20 kb in the lung and 14 kb in the eye, making them an ideal complement to AAVs especially for delivery of large genes.  Furthermore, in a side-by-side comparison study with AAV, we recently reported that nanoparticles can drive gene expression on a comparable scale and longevity to AAV.

11) Multifunctional Antioxidants for the Treatment of Neurodegenerations and Age-Related Diseases.                                           Dr. Peter F. Kador                                                                                       Department of Pharmaceutical Sciences and Department of Ophthalmology University of Nebraska Medical Center, Omaha, NE , Therapeutic Vision, Inc. Omaha, NE, USA

We have synthesized two series of orally active multifunctional antioxidants (MFAOs) possessing distinct free radical scavenging activity and independent metal attenuating activity. Both series demonstrate similar selective metal chelating activity against iron, copper and zinc, as well as similar antioxidant activity against hydroxyl, peroxide and superoxide radicals assessed in human retinal pigmented epithelial (ARPE-19), human neuroblastoma (SH-SY5Y), and SRA human lens epithelial cells.  Oral administration to mice indicates that the first MFAO series rapidly accumulates in the lens and retina but not the brain. Rat studies indicate that this MFAO series delays lens changes induced by diabetes, gamma irradiation, and UV irradiation and protects the photoreceptor layer against light damage. In contrast to the first series, oral administration of the second series of MFAOs to mice results in their accumulation in the brain and retina, but not the lens.  Both series of MFAOs demonstrate no toxicity when administered by gavage at doses of 1600 mg/kg.

Since mitochondrial dysfunction and amyloid beta (Aβ) neurotoxicity are associated with age-related retinal changes, the effect of MFAOs on these factors has also been investigated in human neuroblastoma and retinal pigmented epithelial cells.  Although these compounds chelate iron, they do not adversely affect mitochondrial function.  In fact, they actually protect mitochondria from manganese poisoning.  Both MFAO series also bind zinc; but zinquin staining indicates that these compounds do not adversely reduce cytoplasmic zinc levels.  However, both MFAO series readily remove zinc from the neurotoxic amyloid beta zinc complex which is not readily degraded by matrix metalloproteinase (MMP)-2.  The removal of zinc from the neurotoxic amyloid beta zinc complex by MFAOs allows MMP2 to degrade amyloid beta.  The interaction of MFAOs with zinc is similar to the “metal attenuation” activity demonstrated by clioquinol and reported for PBT2, an analog of clioquinol undergoing a Phase 3 clinical trial for the treatment of Alzheimer’s dementia.

12) AREDS2 Clinical Trial Results.                                                                     Dr. Emily Chew                                                                                      Epidemiology & Clinical Applications, National Eye Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA.

The Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2), a multi-center randomized clinical trial tested the addition of lutein (10 mg)/zeaxanthin (2 mg) and/or omega-3 fatty acids to the original AREDS formulation.  The investigators found neither harmful nor beneficial effects of omega-3 fatty acids for the treatment of age-related macular degeneration (AMD).  The main effects analyses indicated that lutein/zeaxanthin had beneficial effects for reducing the risk of advanced AMD by 10%, for reducing the risk of advanced AMD by 26% in persons with the lowest dietary intake of lutein/zeaxanthin, and for reducing the risk for progression to neovascular AMD by 22% in the head-to-head comparisons of lutein/zeaxanthin vs. beta-carotene.  

The safety of the AREDS formulation was tested with the elimination of beta-carotene. The finding of increased lung cancer in those supplemented with beta-carotene in mostly former smokers provided compelling data to eliminate beta-carotene. Furthermore, there was an increased efficacious effect in those treated with lutein/zeaxanthin compared with beta-carotene as indicated above. A safer and more efficacious formulation, which can be defined as the AREDS2 formulation would eliminate beta-carotene, add lutein (10 mg) and zeaxanthin (2 mg), and retain vitamin C (500 mg), vitamin E (400 international units), zinc (80 mg) and copper (2 mg).    

                            General Therapies and Progress in RD Research

 

13)  Retinal Prosthetic Devices: an Update.                                                        Dr. Eberhart Zrenner,                                                                                      Dept. Of Ophthalmology, University of Tuebingen, Tuebingen, Germany.

Many groups are working worldwide on aspects of electronic retinal prosthesis, mostly in preclinical work in Asia, Australia, USA and Europe (see recent reviews of Weiland JD, et al. (2011) Ophthalmology. 118: 2227-37 and Guenther  et al. (2012) Expert Rev. Med. Devices 9: 33-48).

Two types of retinal prosthesis are presently available to patients:

a)   Epiretinal implant: The  ARGUSII system is produced by Second Sight Medical Products, Sylmar, California with sixty epiretinal electrodes, goggles with camera and  an electronic transmission system to the back of the eye. After a study in thirty patients had been completed, the system had received the CE-mark and FDA approval recently. Twenty more patients had been implanted in the meantime. Maximum visual acuity reported so far was 20/1200 with mobility improving in most patients. Presently, a post-marketing study is planned and the costs for the device have been mentioned as 150.000 US$ per piece.

The camera has been reported to have some advantage because of the possibility of zooming but also has disadvantages as fading of the image occurs easier and can be compensated only with head nodding. For further information see Humayun et al. (2012) Ophthalmology 119:779–88.

b)   Subretinal implant : The Alpha IMS is produced by Retina Implant AG, Tübingen/Reutlingen, Germany. After a pilot study in eleven patients (2005-2009) a clinical main trial with presently 25 more patients is ongoing in several centers (Oxford, London, Tübingen, Dresden, Hong Kong among other centers). This system consists of a light sensitive chip, similar to a camera chip that is implanted into the subretinal space in the back of the eye at the position of the degenerated photoreceptors. Each chip consists of 1.500 light sensitive photodiodes, amplifiers and electrodes. The image is resolved point by point and, depending on the brightness of each point, a current is forwarded to the bipolar cell layer. There is no camera outside the eye because all the electronics are in the eye and move with the eye except for the power supply coil that is implanted under the skin behind the ear. The best recorded visual acuity is 20/546. Due to microsaccades, fading occurs rarely and facial recognition has been reported by some patients. For further data see Stingl et al. (rspb.royalsocietypublishing.org/content/280/1757/20130077.full.pdf+html). The study is still ongoing and observation time so far is 1.5 years.

c)   Other developments: In Australia, three patients have received a wire bound suprachoroidal (Bionic Vision) electrode array with 24 electrodes; no complete implant is available yet. Another new development includes preclinical work with passive elements by Palanker et al. Stanford University, USA (Mathieson et al. (2012) Nature Photonics 6, 391-7). By means of having three photosensitive elements per pixel in a row, sufficient voltage can be produced in order to stimulate the retinal neurons. However, this requires an enormous amount of light that only can be produced by special laser driven goggles.

A newly founded company in Paris (PIXIUM VISION) has now joined forces with former German-Swiss company IMI and the Palanker group to explore further possibilities of the use of passive elements.

For further comparison on the various approaches see Zrenner (2012), Nature Photonics 6: 344–5.

 

14)  Restoring Visual Function to Blind Mice with Red-Shifted  Chemical Photoswitches.                                                                        Drs. Ivan Tochitsky1; A. Polosukhina1; A. Friedman2; A. Noblet1; D. Trauner3; D. Kauferand R. Kramer1                                                                                            Department of Molecular and Cell Biology and 2. Department of Integrative Biology, University of California, Berkeley, United States. 3. Department of Chemistry, Ludwig-Maximilians Universitat, Munchen, Germany.

Degenerative blinding diseases such as retinitis pigmentosa and age-related macular degeneration affect millions of patients around the world. These disorders cause the progressive loss of rod and cone photoreceptors in the retina, eventually leading to complete blindness. A number of approaches are being explored to restore vision to blind patients. Our goal is develop and test novel pharmacological therapies for vision restoration. Here, we demonstrate the restoration of visual function to blind mice following the injection of red-shifted chemical “photoswitch” compounds.         

We have created several small molecule photoswitches that can be used to control the activity of neurons by reversibly blocking native ion channels in response to light. In order to evaluate the ability of these photoswitches to restore light sensitivity to blind mice, we have tested them in an rd1 mouse model of retinitis pigmentosa. Our in vitro retinal light response measurements were carried out using a multi-electrode array (MEA). We also tested the restoration of several visually guided behaviors in blind mice in vivo.

We have previously demonstrated that the photoswitch AAQ could drive light responses in formerly blind retinas in vitro as well as restore the pupillary light reflex and light-aversive behaviors in blind mice. Here, we present the restoration of light sensitivity to blind mice in vitro and in vivo with two red-shifted photoswitch molecules, DENAQ and BENAQ. Unlike AAQ, DENAQ and BENAQ do not require the use of ultraviolet light and render a blind retina sensitive to visible (blue-green) light at a light intensity equivalent to ordinary daylight. These red-shifted molecules photosensitize the retinas of blind rd1 mice in vitro. The photoswitches persist up to several weeks in vivo and are well tolerated in the eye. DENAQ and BENAQ are selective for degenerated rather than healthy retinal tissue, suggesting they would not interfere with any remaining photoreceptor mediated vision in patients with retinal diseases. Intravitreal injection of DENAQ also restores light sensitivity to rd1 mice in vivo in an exploratory locomotory behavioral assay. Furthermore, DENAQ-injected rd1 animals are able to reverse the polarity of their naïve light response after appropriate fear conditioning, indicating their restored vision is sufficient for visual learning to take place.

In conclusion, red-shifted chemical photoswitches such as DENAQ and BENAQ, and our pharmacological approach in general, hold great promise for restoring visual function in end-stage degenerative blinding diseases.

 

15) Optogenetic Reactivation of Non-Photosensitive Photoreceptors.          Dr. Serge Picaud                                                                                                          Institut de la Vision, INSERM, Paris, France

Our project aims at restoring vision in patients with blindness consecutive to photoreceptor degeneration as in retinitis pigmentosa using optogenetic proteins. It is a collaborative program supported by Foundation Fighting Blindness and Gensight, a start-up company created thanks to the support of Novartis and Novartis Venture fund. The project is achieved together with Dr Roska at FMI in Basel Switzerland and Pr Sahel and myself at the Vision Institute in Paris France. Retinal prostheses have shown that it is possible to restore some vision in blind patients but we work on an alternative strategy, the optogenetic therapy, which consists in reactivating residual retinal cells by expressing photosensitive ionic pumps or channels after the photoreceptor degeneration thanks to gene therapy. We are trying to reactive photoreceptors, which have lost their sensitivity to light using the chloride pump, halorhodopsin.

Indeed, we have shown:

1)   that some cone PRs remain in blind patients affected by retinitis pigmentosa. These PRs have lost their photosensitive part, the outer segment, which explains why the patient is blind. Similar dormant or non-photosensitive PRs are also found in animal models of the disease.

2)   and that these dormant PR in blind mice can be reactivated to light by expressing halorhodopsin, via gene therapy. Visual perception in these blind mice is indicated by light responses in PR and retinal ganglion cells.

3)   After showing these results on blind mice, we have used postmortem human retina in culture to show that human cone PRs can express the functional halorhodopsin at a sufficient level to polarize PRs

 

Our current objective is to demonstrate that this high level of expression can be obtained in vivo on non-human primates and that it does not trigger an immune response because halorhodopsin is a bacterial protein. We have already tested our AAV viral vector and obtained high and selective expression of the Green fluorescent protein GFP in cone PRs. When we co-express halorhodopsin and GFP, we still maintain a high protein expression as indicated by the GFP fluorescence.

We still need to demonstrate that this expression level can activate the retinal tissue by itself and measure markers of the immune response prior to testing the clinical batch of virus. This demonstration is quite complex to obtain because we are using normal monkeys. Therefore, their PRs have their natural response to light and we are introducing an additional sensitivity to light. We have therefore to bleach the natural light response to demonstrate an optogenetic-mediated response. To give us more chances, we can also culture the retina for some period of time to lose the natural response and demonstrate the halorhodopsin-elicited response.

16) Towards Comprehensive Registration of DNA Sequence Variants Associated with Inherited Retinal Diseases in Leiden Open Variation Databases.

Dr. F.P.M. Cremers, Department of Human Genetics, Radboud      University Medical Centre, Nijmegen, The Netherlands

Inherited retinal diseases (RD) display an impressive degree of allelic and genetic heterogeneity as nearly 10,000 mutations in >190 genes have been identified. Mutations in these genes account for 30% to 90% of cases, depending on the type of disease. Comprehensive genotyping of persons with inherited RD improves genetic counseling and the accuracy of disease prognoses. Moreover, genotyping identifies persons who are eligible for novel therapies. We are entering an era of routine testing for RD-associated defects, both in academic and non-academic centers. The identified known and novel variants are not published or deposited in open access databases. Sharing sequence variants and their associated phenotypes are at the heart of DNA diagnostics and it therefore is of utmost importance to register this information in publicly available databases.

The structure and use of RD-mutation databases need to meet the following criteria: 1). Web-based open access; 2). Registration of all published sequence variants; 3). Easy upload of new variants; 4). Accurate assessment of mutation data; 5). Regular updating. We propose the implementation of Leiden Open Variation Databases (LOVDs) for all RD genes in the next five years. LOVDs were previously created for 10 Usher syndrome-associated genes. A team of BS students and staff members in Islamabad, will collect all published sequence variants for the remaining RD genes, scrutinize them for their proper annotations, and upload them in gene-specific LOVDs. World-wide curators will check the new entries.

‘Empty’ LOVDs were created for all RD associated genes, and all published variants were registered for AIPL1, LCA5, RDH5, SEMA4A, and TULP1. Other mutation repositories previously were created for CEP290, NDP, and Bardet-Biedl syndrome-associated genes. These will be taken up in LOVDs. In 2013, variants of another 20 RD-associated genes will be deposited in LOVDs and the existing LOVDs will be updated every year.

The long-term success of this endeavor relies on a robust organization of sequence variant updating, proper curation, database maintenance, and a sound financial basis. It will also be vital to introduce compulsory deposition of sequence variants prior to publication submissions, and the compliance of diagnostic facilities worldwide to deposit unpublished variants in LOVDs.

 

C)     RI Announcements, New Business and Conclusion

         RD 2014 – First Announcement  – Dr. Matthew LaVail

The XVIth International Symposium on Retinal Degeneration will be held in Pacific Grove, California, USA on July 13-18, 2014. The venue will be the Asilomar Conference Grounds.  The organizers are: Drs. Catherine Bowes Rickman, Matthew LaVail, Joe G. Hollyfield, Robert E. Anderson, John Ash and Christian Grimm. The RD2014 website is under construction; please continue checking for when it is up and running. It is hoped that up to 30 Travel Awards can be funded for students, Post-doctoral Fellows and junior faculty members below the rank of Associate Professor.                                                                                         Important deadlines are:                                                                                 1) Travel Award applications: February 3, 2014                                                  2) Meeting and Hotel Registration: March 17, 2014                                               3) Online Abstract submission: March 17, 2014

4)      Final Comments – Ms. C. Fasser

  • Ms. Fasser thanked all the speakers for their excellent presentations.
  • She remarked how heartening it is to see all the progress in clinical trials for the inherited retinal degenerative diseases and to hear about new trials to come in the future.
  • She hoped that all participants would have a very fruitful ARVO meeting and that we would all meet again for the RI meeting next year in Orlando.

Submitted to the SMAB members by Jerry Chader on May 22, 2013