โรคจอตามีสารสี

Retinitis pigmentosaหรือว่า โรคอาร์พี (ตัวย่อ RP)
เป็นโรคจอตาเสื่อมที่สามารถสืบทอดทางกรรมพันธุ์ที่เป็นเหตุแห่งความเสียหายต่อการเห็นอย่างรุนแรงบ่อยครั้งถึงขั้นตาบอด 
แต่ว่าการเสื่อมของ RP มีความต่าง ๆ กัน
บางคนแสดงอาการตั้งแต่เป็นทารก บางคนอาจจะไม่เห็นอาการอะไรจนกระทั่งเลยวัยกลางคนไป 
โดยทั่วไป ยิ่งปรากฏอาการสายเท่าไร ความเสื่อมก็ยิ่งเป็นไปเร็วเท่านั้น 
บุคคลผู้ไม่มีอาร์พีสามารถเห็นได้ 90 องศาโดยรอบ (จากตรงกลางของลานสายตา) แต่บางคนที่มีอาร์พีเห็นได้น้อยกว่า 90 องศา

โดยเป็นประเภทหนึ่งของโรคจอตาเสื่อม (retinopathy)
อาร์พีเกิดจากความผิดปกติของเซลล์รับแสง (คือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย)
หรือของเซลล์ retinal pigment epithelium (ในชั้น pigmented layer) ในเรตินาที่มีผลเป็นเป็นการสูญเสียการเห็นไปตามลำดับ
ผู้ที่มีโรคนี้อาจประสบความผิดปกติในการปรับตัวจากที่สว่างไปที่มืด หรือจากที่มืดไปที่สว่าง เป็นอาการที่ใชเรียกว่า ตาบอดแสง (nyctalopia หรือ night blindness)
ซึ่งเป็นผลจากความเสื่อมลานสายตาส่วนรอบ ๆ
แต่บางครั้ง จะมีการสูญเสียการเห็นในส่วนตรงกลางก่อน ทำให้บุคคลนั้นต้องแลดูวัตถุต่าง ๆ ทางข้างตา

ผลของการมีอาร์พีเห็นได้ง่ายถ้าเปรียบเทียบกับทีวีหรือจอคอมพิวเตอร์
คือ แสงจากพิกเซลที่สร้างภาพบนจอเหมือนกับเซลล์รับแสงเป็นล้าน ๆ ตัวในเรตินา
ยิ่งมีพิกเซลน้อยลงเท่าไร ภาพที่เห็นก็ชัดน้อยลงเท่านั้น
มีเซลล์รับแสงจำนวนน้อยกว่า 10% ที่สามารถรับภาพสี
โดยเป็นแสงมีความเข้มสูงเหมือนกับที่มีในช่วงกลางวัน
เซลล์เหล่านี้อยู่ตรงกลางของเรตินาที่มีรูปเป็นวงกลม
เซลล์รับแสงกว่า 90% ที่เหลือรับแสงมีความเข้มต่ำ เป็นภาพขาวดำ
ซึ่งใช้ในที่สลัวและในตอนกลางคืน เป็นเซลล์ซึ่งอยู่รอบ ๆ เรตินา
RP ทำลายเซลล์รับแสงจากนอกเข้ามาส่วนตรงกลาง หรือจากส่วนตรงกลางออกไปด้านนอก
หรือทำลายเป็นย่อม ๆ ที่ทำให้เซลล์ส่วนตรงนั้นมีประสิทธิภาพในการตรวจจับแสงได้น้อยลง
ความเสื่อมจากโรคนี้จะมีการลุกลาม และยังไม่มีวิธีรักษา

คนไข้อาจจะประสบอาการเหล่านี้ คือ

ภาวะอาร์พีเกิดขึ้นกับโรคหลายชนิด คือ

ภาวะอื่น ๆ รวมทั้งซิฟิลิสระบบประสาท (neurosyphilis), โรคติดเชื้อท็อกโซพลาสมา (toxoplasmosis) และโรคติดเชื้ออะแคนตามีบา (Refsum's disease)

อาร์พีเป็นโรคจอตาเสื่อมทางกรรมพันธุ์ที่สามัญที่สุด 
ซึ่งปรากฏเป็นความสูญเสียเซลล์รับแสงที่ลุกลาม และอาจจะทำให้ตาบอดได้โดยที่สุด

มียีนหลายยีนที่เมื่อเกิดการกลายพันธุ์ สามารถเป็นเหตุแห่งลักษณะปรากฏทางพันธุกรรมของอาร์พี 
ในปี ค.ศ. 1989 นักวิจัยพบการกลายพันธุ์ของยีน rhodopsin ซึ่งเป็นสารรงควัตถุที่มีบทบาทสำคัญในการถ่ายโอนแสงไปเป็นสัญญาณประสาทที่ทำให้เห็นได้ในที่สลัว
ตั้งแต่นั้นมา ก็มีการพบการกลายพันธุ์ของยีนนั้นกว่า 100 ประเภท ซึ่งเป็นเหตุประมาณ 15% ของโรคจอตาเสื่อม (retinopathy) ทุกประเภท
การกลายพันธุ์เหล่านั้นเป็นแบบ missense
และมีการสืบทอดแบบเด่น มีประเภทต่าง ๆ เป็นต้นว่า

ยีน rhodopsin เข้ารหัสโปรตีนหลักชนิดหนึ่งที่ส่วนนอก (outer segment) ของเซลล์รับแสง
งานวิจัยแสดงว่า การกลายพันธุ์ในยีนนี้เป็นเหตุถึง 25% ของโรคอาร์พีสื่อโดยออโตโซมแบบเด่น

การกลายพันธุ์ของยีน pre-mRNA splicing factors เป็นเหตุของ retinitis pigmentosa สื่อโดยออโตโซมแบบเด่น
รวมทั้งยีน PRPF3 (ในมนุษย์เป็นยีน HPRPF3 และ PRP3), PRPF8, PRPF31, และ PAP1
แฟกเตอร์เหล่านี้มีการแสดงออกโดยทั่วไป และมีข้อเสนอว่า ข้อบกพร่องที่เกิดในแฟกเตอร์มีโดยทั่วไป (ubiquitous factor) อย่างนี้เท่านั้น
จึงจะเป็นเหตุให้เกิดโรคในเรตินา
เพราะว่า เซลล์รับแสงในเรตินาต้องการโปรตีน rhodopsin มากกว่าเซลล์ประเภทอื่น ๆ

มีการรายงานถึงการกลายพันธุ์มากถึง 150 ชนิดในยีน opsin ที่เกี่ยวข้องกับอาร์พี
ตั้งแต่การกลายพันธุ์ที่ intradiscal domain (Pro23His) ของโปรตีนได้รับการรายงานในปี ค.ศ. 1990
การกลายพันธุ์เช่นนี้พบได้ทั่วทั้งยีน opsin
คือมีการกระจายไปที่โดเมน 3 โดเมนของโปรตีน คือ intradiscal domain, transmembrane domain, และ cytoplasmic domain
เหตุทางชีวเคมีของอาร์พีเกี่ยวกับการกลายพันธุ์ของ rhodopsin ก็คือการพับตัวผิดปกติของโปรตีน
แม้โปรตีนที่ช่วยในการพับโปรตีนที่เรียกว่า molecular chaperones ก็มีส่วนเกี่ยวข้องกับอาร์พีด้วย

มีการพบว่า การกลายพันธุ์ของ codon 23 ของยีน rhodopsin ที่เปลี่ยนการผลิตโปรตีน proline ไปเป็น histidine แทน
เป็นเหตุของการกลายพันธุ์ของ rhodopsin เป็นจำนวนมากที่สุดในประเทศสหรัฐอเมริกา
มีงานวิจัยงานอื่น ๆ ที่รายงานการกลายพันธุ์อย่างอื่น ๆ ซึ่งมีสหสัมพันธ์กับโรค
รวมทั้ง Thr58Arg, Pro347Leu, Pro347Ser, และการหลุดหายของ Ile-255

ในปี ค.ศ. 2000 มีรายงานถึงการกลายพันธุ์ใน codon 23 ซึ่งหายาก และเป็นเหตุของ retinitis pigmentosa สื่อโดยออโตโซมแบบเด่น ที่เปลี่ยนการผลิต proline ไปเป็น alanine
แต่ว่า งานวิจัยนี้แสดงว่า ความเสื่อมในเรตินาเพราะเหตุแห่งการกลายพันธุ์แบบนี้ ค่อนข้างอ่อนทั้งในอาการปรากฏและในการลุกลาม
นอกจากนั้นแล้ว แอมพลิจูดวัดโดย electroretinography อยู่ในระดับที่รักษาไว้ได้ดีกว่าที่พบในการกลายพันธุ์แบบ Pro23His ที่พบได้บ่อยกว่า

งานวิจัยในสัตว์ทดลองพบว่า retinal pigment epithelium ล้มเหลวในการกลืนกินส่วนนอกของเซลล์รูปแท่งที่หลุดออกไป (ดูรูปที่แหล่งข้อมูลอื่นด้านล่าง)
มีผลเป็นการสั่งสมเศษที่เหลือของเซลล์รูปแท่ง.
ในหนู การกลายพันธุ์ที่มีผลเป็นอาร์พีที่สื่อโดยกรรมพันธุ์ homozygous แบบด้อย
เซลล์รูปแท่งจะหยุดการพัฒนาและเกิดการเสื่อมก่อนไม่ถึงการเจริญเติบโตอย่างเต็มที่
นอกจากนั้นแล้ว ความบกพร่องของเอนไซม์ cGMP-phosphodiesterase ก็ปรากฏมีส่วนเกี่ยวข้องด้วย มีผลเป็นการสั่งสม cGMP ถึงระดับที่เป็นพิษ

อาร์พีเป็นโรคที่ปรากฏโดยการสูญเสียเซลล์รับแสง
ที่บุอยู่ที่ด้านหลังของดวงตา
ทำหน้าที่คล้ายกับฟิลม์ในกล้องถ่ายรูป
โดยปกติแล้ว เซลล์รูปแท่งซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับการเห็นเวลากลางคืน มักจะเกิดความเสียหายก่อน
ซึ่งอธิบายว่า ทำไมความมีตาบอดแสง (nyctalopia) จึงเป็นอาการที่ปรากฏขึ้นก่อน
การเห็นเวลากลางวันซึ่งสื่อโดยเซลล์รูปกรวยจะรักษาไว้จนกระทั่งระยะหลัง ๆ ของโรค
ความเปรอะเปื้อนของ retinal pigment epithelium ด้วยสีดำ ๆ (เหมือนกระดูกและเข็ม)
เป็นอาการทั่ว ๆ ไปของ retinitis pigmentosa
ลักษณะที่เห็นได้ในตาอย่างอื่นคือขั้วประสาท (optic nerve head) ปรากฏเป็นสีเหลืองซีด
เส้นเลือดเกิดตีบแคบ
cellophane maculopathy (เป็นเยื่อเงา ๆ ที่เกิดปกคลุมจุดเห็นชัด คือ macula ทำให้มองไม่เห็น) Cystoid Macular Edema (จุดเห็นชัดบวมเพราะเหตุถุงน้ำที่เกิดขึ้น)
และต้อกระจกใต้ถุงหุ้มด้านหลัง (posterior subcapsular cataract)

การวินิจฉัยโรคอาร์พีอาศัยหลักฐานเกี่ยวกับการค่อย ๆ เสื่อมเสียเซลล์รับแสงตรวจโดยใช้ electroretinography (ERG) และการตรวจลานสายตา

ส่วนวิธีการสืบทอดทางกรรมพันธุ์เช็คได้จากประวัติครอบครัว
มียีนอย่างน้อย 35 ยีน หรือใน 35 ตำแหน่ง ที่เป็นเหตุของ nonsyndromic RP
ซึ่งก็คืออาร์พีที่ไม่ได้เป็นผลของอีกโรคหนึ่งหรือเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มอาการอื่น ๆ

การตรวจดีเอ็นเอเริ่มใช้ในบางประเทศเพื่อการวินิจฉัย ดังต่อไปนี้

สำหรับยีนระเภทอื่น (เช่น DHDDS) การตรวจดีเอ็นเอระดับโมเลกุลมีใช้ในงานวิจัยเท่านั้น

อาร์พีสามารถสืบทอดทางกรรมพันธุ์โดยออโตโซมแบบเด่น, ออโตโซมแบบด้อย, หรือโครโมโซมเอกซ์
แบบที่สื่อโดยโครโมโซมเอกซ์อาจจะเป็นแบบด้อย ซึ่งพบในผู้ชายเป็นหลัก
หรือเป็นแบบเด่น ซึ่งพบในทั้งสองเพศ แม้ว่าผู้ชายจะปรากฏอาการที่เบากว่า
แบบที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนหลายตัวที่แต่ละตัวเดี่ยว ๆ ไม่ได้ก่ออาร์พี (digenic) และแบบที่เกิดในดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียก็พบแล้วเหมือนกัน

การให้คำปรึกษาเกี่ยวกับผลของยีนต้องอาศัยการวินิจฉัยที่แม่นยำ การกำหนดรูปแบบการสืบทอดกรรมพันธุ์ในแต่ละครอบครัว และผลการตรวจสอบยีนในระดับโมเลกุล

ในปัจจุบัน ยังไม่มีวิธีรักษาอาร์พีให้หาย แต่มีวิธีบำบัดที่ใช้ในบางประเทศ

งานวิจัยของ ศ. เบอร์สันที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในปี ค.ศ. 1993 แสดงว่า ในคนไข้บางจำพวก การลุกลามของโรคสามารถลดได้โดยการทานไวตามินเอในรูปแบบของ vitamin A palmitate ประมาณ 15,000 หน่วยสากล (เท่ากับ 4.5 มิลลิกรัม) ต่อวัน 
แม้ว่าในงานวิจัยนี้จะไม่พบปัญหาความปลอดภัยเกี่ยวกับการใช้ไวตามินเอในระดับสูงในช่วงระยะงานวิจัย แต่ว่าความปลอดภัยในระยะยาวก็ยังไม่ชัดเจน เพราะว่า การใช้วิตามินเอในระดับนี้มีผลข้างเคียงหลายอย่างและพิจารณากันว่า สามารถทำให้เกิดความผิดปกติทางพัฒนาการ (teratogenic) ในบทความปริทัศน์พิมพ์ในปี ค.ศ. 2004 สรุปว่า

มีงานวิจัยจาก ศ.เบอร์สันอีกในปี ค.ศ. 2007 ที่แสดงว่าการใช้ไวตามินเอที่เหมาะสม
สามารถเลื่อนการถึงความมีตาบอดให้ถอยออกไปถึง 10 ปี (โดยลดความเสียหายที่เกิดขึ้นจาก 10% ต่อปีไปเป็น 8.3% ต่อปี) สำหรับคนไข้ในบางระยะของโรคบางชนิด

เมื่อได้รับอนุมัติเพื่อวางตลาดในปี ค.ศ. 2011 เรตินาเทียมอากัส (Argus Retinal Prosthesis) ก็เป็นการบำบัดวิธีแรกสำหรับอาร์พีที่ได้รับการอนุมัติ (จากองค์กรสุขภาพต่าง ๆ) สำหรับประเทศเยอรมนี ฝรั่งเศส อิตาลี และอังกฤษ 
ผลในระหว่างสำหรับคนไข้ 30 คนในการทดสอบระยะยาวตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2012

ส่วนเรตินาเทียมอากัส II ก็ได้รับอนุมัติให้วางตลาดในประเทศสหรัฐอเมริกาแล้ว
เรตินาฝังเทียมนี้ อาจช่วยผู้ใหญ่ที่เป็นโรคอาร์พีผู้ได้สูญเสียความสามารถในการรับรู้รูปร่างและการเคลื่อนไหว เพื่อให้สามารถช่วยตนเองได้ในชีวิตประจำวัน แม้ว่าคนไข้จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในระดับ 20/1260 เท่านั้น ซึ่งยังเป็นการเห็นที่จัดว่ายังบอดอยู่ทั้งโดยองค์การอนามัยโลกและประเทศสหรัฐอเมริกา
ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2013 โรงพยาบาล 12 แห่งในสหรัฐได้ประกาศว่า จะเริ่มรับคนไข้อาร์พีที่สนใจจะใช้เรตินาเทียมอากัส II ที่จะเริ่มวางตลาดในปลายปีนั้น ซึ่งมีราคาในสหภาพยุโรปประมาณ 115,000 ดอลลาร์สหรัฐ

การบำบัดรักษาในอนาคตอาจจะเป็นการผ่าตัดเปลี่ยนเรตินา การใช้เรตินาเทียม 
การรักษาด้วยยีน การรักษาด้วยสเต็มเซลล์ การใช้อาหารเสริม และการใช้ยา

ในปี ค.ศ. 2006 นักวิจัยชาวอังกฤษที่ทำการทดลองด้วยหนู
ได้ฝังสเต็มเซลล์ของหนู ที่ได้พัฒนาแล้วในระดับสูง
และได้รับโปรแกรมเพื่อจะพัฒนาเป็นเซลล์รับแสงแล้ว
เข้าไปในหนูที่ได้รับโปรแกรมทางยีนให้เลียนแบบภาวะอาร์พี
และภาวะจอตาเสื่อมตามวัย (macular degeneration) ในมนุษย์
เซลล์เหล่านี้ปรากฏว่าเจริญพัฒนาและทำการเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทในเรตินา ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการคืนสภาพของสายตา
ก่อนหน้านี้ เชื่อกันว่า เรตินาที่สมบูรณ์แล้วไม่สามารถฟื้นคืนสภาพได้ 
งานทดลองนี้อาจนำไปสู่การปลูกเซลล์รับแสงในเรตินามนุษย์เพื่อเปลื้องความตาบอด

ในปี ค.ศ. 2008 นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันชีววิทยาศาสตร์โอซะกะได้ค้นพบโปรตีน Pikachurin 
ซึ่งนักวิจัยเชื่อว่าอาจนำไปสู่การบำบัดรักษาอาร์พี

ในปี ค.ศ. 2010 มีการบำบัดด้วยยีน (gene therapy) ที่ดูเหมือนจะได้ผลในหนู

ในปี ค.ศ. 2010 R-Tech Ueno (วิสาหกิจผลิตผลิตภัณฑ์ทางแพทย์ของประเทศญี่ปุ่น) เสร็จสิ้นงานศึกษาทางคลินิกระดับ II สำหรับน้ำยาสำหรับตา UF-021 (มีชื่อการค้าว่า Ocuseva) สำหรับอาร์พี

ในปี ค.ศ. 2012 นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้แสดงในสัตว์ทดลองว่า 
การบำบัดด้วยยีน (gene therapy) และการบำบัดด้วยสเต็มเซลล์ประเภท induced pluripotent
อาจเป็นวิธีที่เป็นไปได้สำหรับการบำบัดอาร์พีในอนาคต

ในปี ค.ศ. 2012 นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันจักษุแบสคอมของมหาวิทยาลัยไมแอมี
แสดงการป้องกันรักษาเซลล์รับแสงในสัตว์ทดลอง
เมื่อฉีด mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor เข้าไปในตา