Школа пациента 29.12.2022 36

Стволовые клетки

Наши органы чувств собирают информацию об окружающем мире и передают ее в мозг, чтобы мы могли понять, что происходит вокруг нас, и спланировать свои дальнейшие действия. Для большинства людей примерно 80% этой информации поступает при помощи зрения, но почти 50 миллионов человек во всем мире слепы, а еще 34 миллиона имеют сильно ослабленное зрение.

Это затрудняет работу, самостоятельную жизнь и передвижение, а также влияет на качество жизни и повышает риск возникновения проблем с физическим и психическим здоровьем. Но новые способы борьбы с многочисленными причинами слепоты предвещают будущее, в котором все меньше людей будут жить в полной темноте.

Одним из потенциальных способов борьбы со слепотой может стать Трансплантация стволовых клеток.

Большинство клеток в нашем организме специализируются на определенных задачах: эритроциты переносят кислород из легких к тканям и углекислый газ в обратном направлении, клетки желез вырабатывают специфические молекулы и «рассылают» их по кровотоку остальным клеткам, клетки сетчатки улавливают свет и передают в мозг сигналы. Стволовые клетки — «мать всех клеток», клетки-предшественники, способные дифференцироваться, то есть превращаться в специализированные клетки. Именно стволовые клетки ответственны за обновление изношенных клеток нашего организма. 

Поместив стволовые клетки в правильную среду, ученые могут заставить их развиться в определенные виды клеток.

Многие исследовательские группы изучают возможность использования стволовых клеток для лечения слепоты, причем один из наиболее перспективных подходов направлен на часть глаза, называемую пигментным эпителием сетчатки.

Дисфункция пигментного эпителия связана с несколькими распространенными причинами слепоты, включая ВМД и диабетическую ретинопатию - слепоту, вызванную диабетом. Создавая новые клетки пигментного эпителия из стволовых клеток и, затем, пересаживая их в глаза пациентов, исследователи надеются улучшить их зрение, перезагрузив клетки глаза.

В 2021 году биотехнологическая компания Regenerative Patch Technologies сообщила о многообещающих результатах 1/2 фазы испытания имплантируемого патча с выращенными в лаборатории клетками пигментного эпителия сетчатки.

В ходе испытания 15 людям с прогрессирующей ВМД имплантировали патч в тот глаз, который хуже всего видел. Более чем у половины из них наблюдалось улучшение состояния глаз, подвергшихся лечению, или потеря зрения прекратилась. Состояние нелеченого глаза ухудшилось у 80% пациентов.

Стволовые клетки для этого лечения были получены из донорского эмбриона, но другие группы изучают способы выращивания клеток пигментного эпителия, используя менее опасные с этической точки зрения источники, такие как донорские глаза человеческих трупов, или более генетически совместимые источники, такие как собственные клетки крови пациента.

Трансплантация стволовых клеток все еще является экспериментальной и рискованной, и ее использование для лечения заболеваний, вызывающих слепоту, которые не связаны с клетками пигментного эпителия сетчатки, оказалось сложным.

SCOTS — единственное исследование стволовых клеток, в котором могут участвовать пациенты, и в котором есть опубликованные статистически значимые результаты при определенных заболеваниях глаз. Новые публикации и статистическая проверка результатов продолжают добавляться с данными, собранными как из первоначального исследования SCOTS, так и из SCOTS2.

Пациенты с болезнью Штаргардта могут потенциально получить улучшение от аутологичных стволовых клеток, полученных из костного мозга, как указано в последней опубликованной в феврале 2021 статье о SCOTS. Было обнаружено, что улучшение или стабилизация зрения происходили у подавляющего большинства зарегистрированных пациентов, и результаты были высоко статистически значимыми.

Исследователи под руководством Мичико Мандаи (Michiko Mandai) из Центра исследования динамики биосистем (BDR) RIKEN в Японии использовали генетическую модификацию для улучшения трансплантатов человеческой сетчатки, выращенных в лабораторных условиях. После трансплантации в поврежденную сетчатку мыши своевременное удаление определенных клеток из трансплантата позволило улучшить связь с сетчаткой хозяина, что привело к лучшей чувствительности поврежденных глаз к свету. То, что трансплантированная сетчатка была выращена из человеческих стволовых клеток, представляет собой один из последних шагов, необходимых для возможности тестирования данной методики в клинических испытаниях на людях для лечения дегенераций сетчатки. Исследование было опубликовано в научном журнале iScience.

Источник: www.einnews.com https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

В 2018 году группа американских ученых во главе с доктором Дэвидом Гаммом из университета штата Висконсин и доктором Уильямом Белтраном из университета Пенсильвании начали проект исследований в области клеточной заместительной терапии при пигментном ретините, наследственном заболевании сетчатки. Проект, получивший название Restore Vision 20/20, финансируется рядом частных инвесторов и канадским фондом Fighting Blindness.

Недавно проект получил очередной транш финансирования в размере $725 тыс. от фонда FBC.

Цель проекта - проверить, может ли новая терапия стволовыми клетками улучшить зрение в собачьей модели пигментного ретинита. Команда ученых использует индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC)* и пытается заменить поврежденные фоторецепторы новыми здоровыми, функционирующими фоторецепторами. Если эти доклинические эксперименты окажутся успешными, это может привести к началу клинических испытаний этого потенциального метода лечения пигментного ретинита уже на людях.

На первом этапе проекта команда Гамма разработала клетки-предшественники фоторецепторов клинического класса. Затем ученые под руководством Белтрана продвинулась в определении наилучшего способа доставки клеток в сетчатку. Эти подготовительные исследования были весьма успешными, что позволило перейти к следующему этапу исследования.

На втором этапе группа будет использовать средства, полученные в рамках нового транша финансирования проекта, для проверки безопасности и эффективности клеточной заместительной терапии. Они будут проверять эффективность с помощью современных тестов сетчатки и зрения, а также более функциональных визуальных тестов, таких как способность собак ориентироваться в препятствиях до и после лечения. Они также будут изучать альтернативный и, возможно, лучший способ доставки клеток, используя передовой подход с использованием микроматриц (micro-scaffold).

Доктор Белтран говорит:

За последние 3 года мы улучшили производство клеток-предшественников фоторецепторов, произведенных из iPSC-клеток, улучшили их доставку и увеличили время их выживания после трансплантации в естественных условиях крупным животным, страдающим конечной стадией дегенерации сетчатки. Эти весьма обнадеживающие результаты теперь создают основу для дальнейшего улучшения интеграции сетчатки и мониторинга признаков восстановления зрения в этих моделях.

Основываясь на результатах этой работы, проект заинтересовал нескольких участников рынка и привел к созданию стратегического корпоративного альянса между компаниями Opsis Therapeutics (соучредителем которой является доктор Гамм), FUJIFILM Cellular Dynamics и BlueRock Therapeutics, дочерней компанией Bayer AG. Этот альянс - замечательный пример того, как подобные проекты используется для ускорения разработки лечения от лаборатории до клиники.

Недавно к команде ученых присоединились еще несколько исследователей, которые займутся созданием биоразлагаемых, микроформованных скаффолдов для более точной доставки продукта клеточной терапии в этих моделях. На данном этапе исследования ученые надеются получить важные данные для проверки этого подхода в рамках подготовки к будущим клиническим испытаниям.

  • Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (induced pluripotent stem cells, iPSC или iPS) - стволовые клетки, полученные из клеток различных тканей (в первую очередь фибробластов) с помощью их репрограммирования методами генетической инженерии.