Изследователите постигат напредък към базирана на стволови клетки терапия за слепота

Какво ще стане, ако при хора с ослепителни заболявания на ретината човек може просто да въведе в ретината здрави фоторецепторни клетки, получени в чиния от стволови клетки, и да възстанови зрението?

Според съобщение за новини от Университета на Пенсилвания, това е ясна стратегия за излекуване на слепотата, но подходът е посрещнат с редица научни препятствия, включително въведени клетки, които умират бързо или не успяват да се интегрират с ретината.

Ново проучване, публикувано в Доклади за стволови клетки, преодолява тези предизвикателства и бележи значителен напредък към клетъчно базирана терапия. Работата, ръководена от екип от Факултета по ветеринарна медицина на Университета на Пенсилвания, в сътрудничество с изследователи от Университета на Уисконсин-Медисън, Детската болница във Филаделфия и Национален очен институт на Националния институт по здравеопазване (NEI), въведе прекурсори на човешки фоторецепторни клетки в ретината на кучета. Коктейл от имуносупресивни лекарства позволи на клетките да оцелеят в ретината на реципиента в продължение на месеци, където започнаха да образуват връзки със съществуващите клетки на ретината.

„В това проучване искахме да знаем дали можем, едно, да подобрим хирургичното доставяне на тези клетки в субретиналното пространство; две, изображение на клетките in vivo; три, подобряване на тяхното оцеляване; и четири, вижте ги да мигрират към слоя на ретината, където трябва да бъдат и да започнат да се интегрират”, каза той Уилям Белтран, професор по офталмология в Penn Vet и старши автор на изследването. „Отговорът на всички тези въпроси беше „да“.

Белтран и Густаво Агире в Penn Vet отдавна се интересуват от справянето с нарушенията на ослепяването на ретината и досега са постигнали големи успехи в създаването на коригиращи генни терапии за състояния с известни причинителни гени. Но за много случаи на наследствена дегенерация на ретината не е идентифициран ген. При други пациенти болестта е напреднала толкова много, че нито една фоторецепторна клетка не остава достатъчно непокътната за генна терапия. И в двата сценария подходът на регенеративната медицина, при който фоторецепторите могат да бъдат израснали отново, би бил изключително ценен.

За да разработи клетъчна терапия, екипът на Белтран се присъедини към групи, ръководени от Джон Улф на CHOP и Penn Vet; Дейвид Гам в Университета на Уисконсин-Медисън; и Капил Бхарти в НОИ, в консорциум, подкрепен от НЕИнициативата Audacious Goals за регенеративна медицина. Партньорството съчетава опита на екипа на Beltran в кучешките модели на дегенерация на ретината и огромен опит в клетъчно-базирани терапевтични подходи от лабораториите Wolfe, Gamm и Bharti.

Според съобщението за новините фоторецепторните клетки, които се състоят от пръчици и конуси, представляват слой от външната ретина, който е от решаващо значение за започване на процеса на зрение, при което енергията на светлината се трансформира в електрически сигнал. За да функционират правилно, те трябва да образуват връзка или синапс с клетките на вътрешната ретина, за да предават визуалната информация. По този начин целта на тази клетъчна терапия е да пресъздаде този слой и да му позволи да се интегрира с другите видове клетки на ретината, за да препредава сигнали от един слой към следващия.

В настоящата работа екипът използва прекурсори, получени от стволови клетки на човешки фоторецепторни клетки, разработени в лабораторията Gamm, за да служат като основа на клетъчната терапия. В сътрудничество с лабораторията Bharti, те разработиха нов хирургически подход за инжектиране на клетките, които бяха белязани с флуоресцентни маркери, в ретината на седем кучета с нормално зрение и три с форма на наследствена дегенерация на ретината, след което използваха различни не – инвазивни образни техники за проследяване на клетките във времето.

„Използването на голям животински модел, който претърпява естествено срещаща се форма на дегенерация на ретината и има око с човешки размер, беше инструмент за оптимизиране на безопасна и ефикасна хирургична процедура за доставяне на дози от клетки, които могат да се използват при пациенти“, каза Гам в изданието на новините.

Изследователите отбелязват, че клетъчното усвояване е значително по-добро при животните с дегенерация на ретината в сравнение с тези с нормална ретина.

„Това, което показахме, е, че ако инжектирате клетките в нормална ретина, която има свои собствени фоторецепторни клетки, ретината е почти непокътната и служи като физическа бариера, така че въведените клетки не се свързват с невроните от втори ред в ретината, биполярните клетки”, отбелязва Белтран в съобщението за новините. „Но при три кучета, които са били в напреднал стадий на дегенерация на ретината, ретиналната бариера е по-пропусклива. В тази среда клетките имаха по-добра способност да започнат да се движат в правилния слой на ретината.”

Тъй като трансплантираните човешки клетки могат да бъдат интерпретирани от имунната система на кучетата като чужди субекти, изследователите направиха това, което биха направили при други процедури за трансплантация на тъкани: те дадоха на кучетата имуносупресивни лекарства. Триото лекарства са били тествани преди това от Оливър Гардънветеринарен имунолог от Penn Vet по време на проучването, който сега е декан на Факултет по ветеринарна медицина към Държавния университет на Луизиана.

Наистина, докато инжектираните клетъчни популации са намалели значително при кучета, които не са получили лекарствата за потискане на имунитета, броят на клетките е намалял, но след това се е запазил при кучетата, които са получили коктейла.

Университетът отбелязва, че по-нататъшното характеризиране на въведените клетки разкрива доказателства за потенциални синапси.

„Видяхме, че да, някои изглежда „стискат ръцете“ с тези неврони от втори ред“, добави Белтран в съобщението. „Изглежда, че има контакт.“

Следващият етап за този проект ще бъде да продължим да оптимизираме терапията и след това да проверим дали има функционален отговор – с други думи, подобрено зрение – в нейните реципиенти.

.