Дослідники із University of Toronto Engineering розробили новий метод ін’єкції здорових клітин в уражені хворобами очі. Ця методика може вказати на шлях до нових методів терапії патологій, які незворотньо забирають зір, і наразі є невиліковними.

В усьому світі живуть мільйони людей, які втратили зір через такі стани, як вікова макулярна дегенерація (ВМД) або пігментний ретиніт. І обидві ці патології зумовлені смертю клітин сітківки в задньому відрізку ока. “Клітини, які відповідають за зір – це фоторецептори, і вони мають тісний зв’язок із іншим типом клітин, що відомі як клітини пігментного епітелію сітківки. При ВМД та пігментному ретиніті першими помирають саме вони, і це провокує загибель фоторецепторів”, – каже професор Molly Shoichet.

Вже багато дослідників експериментували із методами лікування, заснованими на введенні здорових фоторецепторів або клітин пігментного епітелію в око, щоб замінити ними мертві клітини. Але інтегрування нових клітин в уже існуючу тканину є великим випробуванням і, в кінцевому результаті, більшість введених клітин гине.

Shoichet із колегами є експертами із використання інженерних біоматеріалів, відомих як гідрогелі,

для сприяння виживанню введених клітин після трансплантації. Гідрогелі забезпечують рівномірний розподіл клітин, зменшують запалення та сприяють загоєнню тканин у критичні перші дні після ін’єкції. Зрештою, вони природним чином розкладаються, залишаючи здорові клітини.

У 2015 році ця команда дослідників використовувала гідрогелі для введення здорових фоторецепторів у пошкоджені сітківки на мишачих моделях. Попри те, що команда спостерігала за певним відновленням зору, позитивні результати були дуже обмежені. Тому вони більш ретельно почали думати про зв’язок клітин пігментного епітелію та фоторецепторів.

“Клітини пігментного епітелію та фоторецептори розглядаються як одна функціональна одиниця. Якщо одна клітина гине – інша також помре. Тому ми поцікавились чи буде одночасна доставка обох типів клітин мати більший вплив на відновлення зору”, – сказала Shoichet.

Як і у випадку фоторецепторів, багато дослідників намагались вводити клітини пігментного епітелію окремо, але ніхто не пробував застосовувати обидва типи клітин в одному методі лікування. І ще раз гідрогелі вказали на вирішення проблеми.

“Що зазвичай роблять інші групи – це вводять фоторецептори у фізіологічному розчині, що часто призводить до злипання клітин, або ж хірургічно імплантують шар клітин пігментного епітелію, який був вирощений на полімерній плівці. Наш гідрогель є достатньо в’язким, щоб забезпечити хороший розподіл обох типів клітин у шприці, і має важливі псевдоеластичні властивості для підтримання ін’єкції через дуже тонку голку, яка необхідна під час цієї операції. Поєднання цих властивостей відкрило нову стратегію до успішної доставки обох типів клітин”, – сказала Shoichet.

Команда випробувала поєднану ін’єкцію на мишачій моделі, яка відтворювала ВМД. У нещодавній публікації журналу Biomaterials, дослідники повідомляють, що миші, які отримали поєднану ін’єкцію, відновили близько 10% своєї нормальної гостроти зору. А ті, що отримували якийсь один із двох типів клітин, майже не покращили свої зорові функції. Також миші, які отримали поєднану ін’єкцію більш активно поводились у темних кімнатах, аніж у світлих, що показує здатність цих нічних тварин розрізняти світло та тінь.

“Я досі пам’ятаю довгі дні тестування поведінки, – каже Nick Mitrousis, Ph.D та автор статті, що проходить постдокторнатуру в University of Chicago, – Ми розробили експеримент так, щоб я не міг знати, які миші отримували лікування, а які плацебо. Коли деякі миші почали реагувати, я продовжив коливатись між оптимізмом, що експеримент дійсно міг спрацювати, та занепокоєнням, що миші, які одужали, були рівномірно розподілені між обома групами”.

Але виявилось, що ці переживання були безпідставними, оскільки лікування комбінованою ін’єкцією дійсно мало ефект. Але Mitrousis та Shoichet застерігають, що між цими попередніми результатами і дослідженням, яке приведе метод в клінічну практику, існує дуже довга дорога.

“По-перше, нам необхідно продемонструвати користь цієї стратегії на кількох моделях тварин. І нам необхідне буде джерело фоторецепторних клітин людей, та спосіб забезпечення подальшого кращого виживання клітин, над яким ми зараз працюємо. Тим не менше, ми дуже схвильовані цими даними та завжди готові до співпраці, щоб продовжити дослідження”, – каже Shoichet.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 13 серпня 2020 року.