Команда дослідників Каліфорнійського університету в Девісі показала, що стовбурові клітини CD34+ можна безпечно вводити в очі пацієнтів із пігментним ретинітом (RP) і вони можуть мати терапевтичні переваги. Дослідження фази 1 також підтвердило, що ці спеціалізовані клітини можна легко виділити з власного кісткового мозку пацієнта. Дослідження було опубліковано в журналі Ophthalmology Science.

«Це було невелике дослідження, і ми хотіли показати, що ми можемо ефективно ізолювати клітини CD34+ з кісткового мозку, безпечно вводити їх і, можливо, побачити деякі переваги у зорових функціях, — сказала Сусанна Парк, професор кафедри офтальмології та зору та перший автор на папері, — Ми виявили, що лікування безпечне, і у чотирьох із семи пацієнтів спостерігалося помітне покращення зору».

Хвороба з різним корінням

Пігментний ретиніт викликаний 100 різними генетичними мутаціями. Оскільки клітини сітківки відмирають, люди втрачають периферичний зір і здатність бачити при слабкому освітленні, зрештою хвороба прогресує до повної сліпоти.

Оскільки генетика пігментного ретиніту дуже складна, виправити першопричину є складним завданням. Одна з існуючих генних терапій ефективна лише для 1% пацієнтів, у яких є така специфічна мутація. Інші методи генної терапії знаходяться в розробці; однак кожен з них міг допомогти лише невеликій групі пацієнтів із пігментним ретинітом.

Побачивши це різноманіття захворювань, команда Каліфорнійського університету в Девісі застосувала інший, мутаційно-агностичний підхід. Замість того, щоб намагатися виправити основну генетичну аномалію, вони почали досліджувати, чи можуть стовбурові клітини регенерувати тканину сітківки та відновити зір.

Стовбурові клітини CD34+ є особливо багатообіцяючими, оскільки вони осідають на пошкоджених тканинах, щоб відновити їх. Ці регенеративні клітини були протестовані при серцево-судинних захворюваннях і продемонстрували значні переваги. Попередні дослідження UC Davis як на моделях тварин, так і на пацієнтах показали, що цей підхід може покращити перебіг пігментного ретиніту та, можливо, інших захворювань сітківки.

«Ми вважаємо, що клітини CD34+ знаходять пошкоджену сітківку, хапаються за неї та можуть генерувати молекулярні зміни, щоб зменшити дегенерацію, — сказав Парк, — Ми продемонстрували деяке збереження функції сітківки, використовуючи ці стовбурові клітини в одній із наших тваринних моделей пігментного ретиніту».

Безпечна і, можливо, ефективна терапія

Дослідники взяли на роботу сім людей з пігментним ретинітом, які втратили більшу частину периферичного зору. Вони використовували стерильну лабораторію належної виробничої практики в Інституті регенеративних лікування Каліфорнійського університету в Девісі, щоб ізолювати клітини CD34+ з кісткового мозку, отриманого від кожного учасника. Учасники дослідження отримали одну ін’єкцію стовбурових клітин в одне зі своїх уражених очей.

Дослідження показало, що терапія добре переносилася: в одного пацієнта виникло незначне ускладнення, яке вирішилося протягом 24 годин. Загалом процес ізоляції стовбурових клітин давав змогу отримати безпечні клітини високої якості.

«Найважливішим результатом є те, що ми змогли виділити клітини CD34+ високої якості для ін’єкцій в очі, — пояснив Парк, — Близько 90% ізольованих клітин були життєздатними, і не було інфекцій чи інших серйозних побічних ефектів після ін’єкції клітин в око».

Хоча ця фаза 1 дослідження була зосереджена головним чином на безпеці, більшість учасників відчули, що їхній зір покращився, і об’єктивні тести зору підтвердили це. Команда Каліфорнійського університету в Девісі планує в майбутньому провести більш масштабне дослідження безпеки та ефективності.

«Після десятиліття спільних досліджень тестування клітин CD34+ людини на мишачих моделях дегенерації сітківки дуже багатообіцяюче побачити їх безпеку та потенційну ефективність у пацієнтів, які взяли участь у клінічному дослідженні», — сказав Ян Нолта, співавтор цього вивчення. Нолта є директором Програми стовбурових клітин і Центру генної терапії Каліфорнійського університету в Девісі в Інституті регенеративного лікування при Каліфорнійському університеті в Девісі.

Оригінальне дослідження було опубліковане в журналі Ophthalmology Science в вересні 2024 року.

3 жовтня 2024 року в журналі Stem Cell Reports команда вчених повідомила результати своїх досліджень, в яких зазначається, що трансплантація людських стовбурових клітин успішно відновила дефект сітківки від макулярного отвору в мавп’ячих моделях. Після трансплантації макулярні отвори закривались безперервним заповненням “пустого простору” тканиною сітківки.

«Ми вперше підтвердили на моделях приматів, що трансплантація ембріонального стебла органоїду сітківки полегшує закриття макулярних отворів», — каже старший автор дослідження Мічіко Мандай з очної лікарні міста Кобе.

«Наші результати свідчать про те, що цей метод може стати практичним, безпечним і ефективним варіантом лікування з мінімальними інвазивними ризиками, особливо у важких випадках макулярних отворів».

Макулярні отвори — це невеликі щілини, які утворюються в макулі — центральній частині сітківки ока. Вони можуть спричинити розмитість або спотворення центрального зору, що ускладнює читання, керування автомобілем або бачення дрібних деталей.

За останнє десятиліття завдяки прогресу в хірургічних техніках частота закриття перевищує 90%, але рефрактерні випадки все ще залишаються проблемою. Лікування рецидивуючих макулярних отворів після операції також є складним завданням. Для дегенеративних захворювань сітківки клітинна терапія є перспективною стратегією відновлення зорової функції.

Хоча трансплантація сітківки показала хороший анатомічний успіх, поліпшення зору мало обмежені результати, а дефекти периферичного поля зору неминучі.

У новому дослідженні доктор Мандай та його співробітники оцінили, чи зможуть вони подолати ці перешкоди шляхом трансплантації листів органоїдів сітківки, отриманих із ембріональних стовбурових клітин людини. Трансплантація тканини сітківки призвела до виживання та дозрівання трансплантата, а також до розвитку світловловлюючих клітин сітківки, які називаються фоторецепторами, включаючи палички та колбочки. Додаткові експерименти виявили поліпшення фіксації очей і реакції на світло.

Однак дослідники вказали на кілька застережень, включаючи м’яке відторгнення трансплантата, яке вони контролювали за допомогою ін’єкцій стероїдів. «Помірне відторгнення могло обмежити функціональну інтеграцію трансплантованої тканини», — говорить Мандай.

«Крім того, це був одиничний результат для одного ока, і модель не точно відтворювала патологію людських рефрактерних макулярних отворів. Однак результати показують, що хірургічна техніка можлива для людських макулярних отворів».

Автори кажуть, що будуть потрібні подальші дослідження, щоб підтвердити отримані позитивні результати для сітківки, отриманої зі стовбурових клітин, включаючи захисну дію на клітини сітківки господаря.

Також необхідні додаткові дослідження, щоб зрозуміти, як клітинний склад трансплантата впливає на зорову функцію. Зі свого боку дослідники планують перевірити, чи можна встановити певну форму синаптичної комунікації між господарем і трансплантатом протягом тривалого періоду спостереження.

Оригінальна стаття в журналі Stem Cell Reports 3 жовтня 2024 року.

Австралійські вчені успішно використали інноваційну техніку генної терапії в лабораторії для боротьби з основною причиною втрати зору при «вологій» віковій макулодистрофії та діабетичному макулярному набряку.

Їх дослідження, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, підкреслює потенціал генної терапії для забезпечення нового альтернативного лікування регулярним очним ін’єкціям.

Доклінічні дослідження проводилися під керівництвом Сатіша Кумара та доцента Гуей-Шен (Ріка) Лю з Центру досліджень очей Австралії (CERA) та Університету Мельбурна разом із вченими з Університету Сіднея, Інституту дитячих медичних досліджень, Університету Західної Австралії та народної лікарні міста Чжуншань, Китай.

Дослідники вперше використали інструмент редагування РНК, відомий як CRISPR Cas13, щоб придушити вироблення фактора росту ендотелію судин (VEGF) у клітинах сітківки людини.

VEGF — це білок, який викликає ненормальний ріст кровоносних судин у сітківці в задній частині ока, і є ключовим фактором втрати зору при таких захворюваннях, як «волога» вікова макулярна дегенерація та діабетична ретинопатія, які вражають 200 мільйонів людей у всьому світі.

Доцент Лю сказав, що нове дослідження продемонструвало потенціал для розробки генної терапії з використанням CRISPR Cas13 для контролю VEGF у сітківці.

«Наше дослідження демонструє потенціал редагування РНК для розробки генної терапії, яка пропонує альтернативне лікування інвазивним, частим ін’єкціям очей, які зараз використовуються для лікування вологої дегенерації макули та діабетичних захворювань очей», — сказав він.

Експеримент був націлений на послідовність мРНК, яка інструктує клітини продукувати VEGF. Інструмент редагування РНК був доставлений в сітківку через вірусний вектор AAV і був протестований на мишачих моделях та клітинах сітківки людини, отриманих зі стовбурових клітин.

Це показало, що вірусний вектор був ефективним у доставці лікування до клітин сітківки та спричинив значне зниження VEGF та уповільнення прогресування захворювання на мишачих моделях.

Сатіш Кумар сказав, що це дослідження інформує про майбутню роботу з розробки більш індивідуального підходу до надання генної терапії пацієнтам.

«Редагування РНК дозволяє нам змінювати генетичні інструкції, які впливають на поведінку клітин, не змінюючи назавжди їхню ДНК, – сказав він, – Це може дозволити коригувати лікування з часом залежно від клінічних потреб».

Доцент Лю сказав, що дослідження спрямоване на те, щоб змінити ситуацію для людей із захворюваннями очей, які стикаються з перспективою робити очні ін’єкції кожні шість-12 тижнів протягом усього життя.

«Хоча це дослідження знаходиться на ранніх стадіях відкриття і потребує подальшого розвитку перед переходом до клінічних випробувань, ми передбачаємо, що редагування РНК може стати життєздатною альтернативою інвазивним і дорогим очним ін’єкціям, які стали фактом життя для багатьох людей, які живуть із вологою формою вікової макулодистрофії або діабетичними ускладненнями на сітківці.

Оригінальне дослідження було опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences 30 жовтня 2024 року.