Úvod

Glaukom je celosvětově hlavní příčinou nevratné slepoty, protože gangliové buňky sítnice (RGC), které spojují oko s mozkem, odumírají a nemohou se regenerovat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bez RGC nemohou zrakové signály ze sítnice dosáhnout mozkových center (jako je laterální kolénkové jádro a horní hrbolek), a proto dochází ke ztrátě zraku. Současné léčby glaukomu (např. snížení nitroočního tlaku) mohou chránit přežívající RGC, ale nemohou obnovit ty, které již byly ztraceny (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Terapie kmenovými buňkami si klade za cíl nahradit ztracené RGC diferenciací lidských pluripotentních kmenových buněk (buď embryonálních kmenových buněk, ESCs, nebo indukovaných pluripotentních kmenových buněk, iPSCs) na RGC a jejich transplantací do oka (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). V zásadě by to mohlo poskytnout neomezený zdroj retinálních neuronů (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ale realizace této vize vyžaduje překonání obrovských výzev: nové RGC musí přežít, vypěstovat axony skrze výstup z oka (lamina cribrosa) do optického nervu, navigovat na dlouhé vzdálenosti k přesným mozkovým cílům, vytvářet funkční synapsy a myelinizovat se – to vše v inhibičním prostředí dospělého centrálního nervového systému.

Tento článek přináší přehled současného stavu v získávání RGC z lidských kmenových buněk a jejich transplantaci na zvířecích modelech. Dále se věnujeme kritickým překážkám k úspěchu – prodloužení axonů skrz lamina cribrosa, navigaci k thalamickým a kolikulárním cílům, tvorbě synapsí a myelinizaci – a také otázkám bezpečnosti (imunitní rejekce, riziko nádoru) a metodám podání (intravitreální vs. subretinální injekce). Nakonec uvádíme realistický výhled, kdy by mohly být proveditelné „první-u-člověka“ studie glaukomu a jaká by vyžadovaly měření výsledků. V celém textu se snažíme o srozumitelnost: klíčové pojmy jsou tučně a veškeré technické koncepty jsou vysvětleny pro laickou veřejnost.

Diferenciace RGC z lidských pluripotentních kmenových buněk

Vědci vyvinuli mnoho protokolů pro přeměnu lidských ESCs nebo iPSCs na neurony podobné RGC. Typicky jsou kmenové buňky nejprve vedeny do stavu retinálních progenitorů pomocí kombinací růstových faktorů a malých molekul, které napodobují vývoj oka (například modulátory drah FGF, IGF, BMP, Wnt a Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Za správných podmínek se tyto buňky dále diferencují na RGC, což lze potvrdit pomocí RGC markerů. Mezi klíčové markery patří transkripční faktory BRN3B (POU4F2) a ISL1, RNA-vazebný protein RBPMS, neuronální cytoskeletální protein β-III tubulin (TUJ1) a synuklein-γ (SNCG). Jedna studie skutečně ukázala kultury odvozené z PSC exprimující více RGC markerů: „transkripční faktory jako BRN3, ISL1 a SNCG“ se objevily vedle dlouhých neuritů, což potvrdilo identitu RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyto RGC z kmenových buněk se podobají svým přirozeným protějškům v genové expresi a morfologii, vytvářejí dlouhé výběžky a generují akční potenciály.

RGC nejsou jednotným typem buněk. Existují desítky podtypů RGC (např. buňky citlivé na pohyb a směrově selektivní, on/off center buňky, vnitřně fotosenzitivní melanopsinové buňky, alfa-RGC atd.), každá s odlišnými funkcemi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studie na zvířatech katalogizovaly více než 30 podtypů RGC podle anatomie a molekulárních markerů (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), a důkazy naznačují, že lidé mají řádově 20 nebo více podtypů s unikátními konektivitami (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teoreticky by protokoly kmenových buněk mohly být nastaveny tak, aby produkovaly specifické podtypy úpravou vývojových signálů. V praxi většina současných metod usiluje o smíšenou populaci RGC. Vědci pak ověřují diverzitu podtypů kobarvením pro kombinace markerů: například jedna studie diferenciace lidských RGC identifikovala kandidátní on-off směrově selektivní RGC (exprimující CART) a alfa-RGC (exprimující SPP1/osteopontin) v rámci svých BRN3+ buněk (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Optimalizace specifikace podtypů je aktivní oblastí výzkumu, protože každý podtyp RGC (s vlastními pre- a post-synaptickými partnery) bude potřebovat vhodnou integraci in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Účinnost a rychlost generace RGC se zlepšily. Rané protokoly trvaly několik týdnů nebo měsíců, ale novější metody proces urychlují. Například Luo a kol. zkonstruovali nadměrnou expresi transkripčního faktoru NGN2 a neurotrofní médium k produkci neuronů podobných RGC za pouhé dva týdny, ve srovnání s 1–2 měsíci v dřívějších 2D nebo 3D kulturách (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyto buňky exprimovaly markery RGC a po transplantaci do očí dospělých krys „úspěšně migrovaly do vrstvy gangliových buněk za 1 týden“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Podobně pluripotentní kmenové buňky pěstované jako 3D retinální organoidy (které rekapitulují vývoj oka) přirozeně produkují RGC spolu s dalšími retinálními neurony. RGC odvozené z organoidů mívají profily genové exprese blíže fetálním RGC než kultury 2D, a mnoho skupin nyní sklízí buňky obohacené o RGC z organoidů pro transplantační experimenty (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Navzdory tomuto pokroku zůstávají výnosy skromné a kultury heterogenní. Protokoly často produkují smíšenou populaci retinálních buněk s menšinou RGC a přežití v kultuře může být omezené (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vědci obvykle používají buněčné třídění (např. reportéry Thy1 nebo BRN3) k purifikaci RGC před transplantací. Hlavním cílem je dosáhnout velmi vysoké čistoty, protože jakékoli nediferencované nebo necílové buňky riskují vznik nádorů. Nedávná studie varovala, že „pro translační studie bude kritické určit čistotu dárcovských RGC, aby se snížilo riziko vzniku teratomu“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Transplantace na zvířecích modelech: Přežití a integrace

Řada preklinických studií nyní testovala lidské RGC odvozené z kmenových buněk na zvířecích modelech. Cíle zahrnují prokázání, že transplantované RGC mohou přežít, integrovat se do hostitelské sítnice, vysílat axony a (nakonec) přenášet signály. Experimenty byly prováděny převážně na hlodavcích (myši, krysy), ale také na větších zvířatech (kočky) a nelidských primátech.

Po diferenciaci nebo izolaci RGC in vitro je výzkumníci aplikují do oka hostitele. Dvě hlavní strategie jsou intravitreální injekce (vstřikování buněk do sklivce, vnitřní dutiny oka) nebo subretinální podání (umístění buněk pod sítnici). Výsledky se liší:

- Intravitreální injekce je technicky jednoduchá pro zacílení RGC (které sídlí na vnitřním povrchu sítnice). Několik skupin injektovalo suspenzi lidských RGC nebo RGC odvozených z retinálních organoidů do sklivce hlodavců. Například Vrathasha a kol. intravitreálně injektovali asi 50 000 lidských iPSC-RGC do myší WS a zjistili, že transplantované buňky se lokalizovaly ve vrstvě gangliových buněk a přežily nejméně pět měsíců po transplantaci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyto buňky rozvinuly normální dendritické stromy a vyvolaly světlem řízené akční potenciály téměř identické s nativními myšími RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), což dokazuje, že se mohly funkčně integrovat alespoň v sítnici. Luo a kol. (2020) podobně ukázali, že RGC-podobné buňky odvozené z hESC (nadměrně exprimující NGN2) migrovaly do gangliové vrstvy dospělých krys během týdne (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyto výsledky jsou povzbudivé, ale počet buněk, které se skutečně integrují, je obecně malý. Vrathasha uvedla průměrně ~672 přežívajících dárcovských buněk na myší sítnici (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – což je nepatrná část normálního počtu RGC – což zdůrazňuje náročné prostředí.

Jedním z problémů s jednoduchými intravitreálními suspenzemi je, že se buňky často shlukují nebo se nepřichytí. V kočičím modelu poškození RGC Becker a kol. zjistili, že intravitreální injekce buněčné suspenze vedla ke shlukování buněk a malé skutečné integraci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Poznamenali, že použití scaffoldingu by mohlo zlepšit přežití a retinální migraci. Některé studie nyní skutečně vkládají RGC na biomateriálové scaffoldy nebo organoidní tkáň, aby je podpořily. Například lidské retinální organoidy (sklízející RGC ve vývojovém dnu 60–70) byly transplantovány subretinálně do kočičích očí. Při systémové imunosupresi tyto organoidní štěpy přežily alespoň 1 měsíc a zdálo se, že tvoří synaptické kontakty s hostitelskými neurony (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinální přístup zajistil pevný kontakt mezi dárcovskou tkání a sítnicí, zatímco intravitreální buněčné suspenze měly tendenci plavat nebo se shlukovat. Na druhou stranu je subretinální podání složitější operací a může být omezeno dostupným prostorem (subretinální prostor je u čtyřnožců a primátů tenký).

U malých hlodavců zůstává intravitreální podání nejběžnějším přístupem. Po injekci byly úspěšné dárcovské buňky identifikovány jako migrující do vrstvy gangliových buněk hostitelské sítnice a exprimující markery RGC (BRN3, RBPMS) po dobu týdnů až měsíců (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Některé studie uvádějí, že dárcovské buňky rozšiřují nové dendrity a dokonce počáteční axonální výrůstky směrem k hlavě optického nervu. Například transplantované hiPSC-RGC u myší vykazovaly propracované dendritické stromy a (při stimulaci světlem) generovaly postsynaptické potenciály, což naznačovalo, že vytvořily synapsy s bipolárními/amakrinními interneurony (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Je však důležité být opatrný: zkušenosti s transplantacemi fotoreceptorů ukazují, že přenesené fluorescenční markery mohou někdy budit dojem, že se transplantované buňky integrovaly, zatímco ve skutečnosti pouze předaly barvivo hostitelským buňkám (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). K potvrzení skutečné integrace je zapotřebí důkladné značení a funkční testování. Ve všech dosavadních případech přežívá a integruje se pouze podmnožina injektovaných RGC. Například Vrathasha a kol. injektovali 500 000 buněk, ale později spočítali, že po 5 měsících přežilo pouze ~0,13 % (asi 650 buněk) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Je zřejmé, že hostitelské retinální prostředí vytváří silné selektivní tlaky a přežití zůstává omezujícím faktorem.

Cesty podání: Intravitreální versus subretinální

Volba způsobu podání RGC do oka má praktické a biologické důsledky. Intravitreální injekce umisťují buňky do očního gelu (sklivce) vedle sítnice. Tato cesta přímo omývá vnitřní sítnici, ale může také vystavit buňky difuzním výzvám (musí přilnout k povrchu sítnice, aby se integrovaly). Jak již bylo uvedeno výše, buněčné suspenze bez podpory se mohou shlukovat; přežití může být špatné, pokud buňky rychle nemigrují do hostitelské tkáně. Několik studií zjistilo, že štěpy na scaffoldingu nebo na bázi organoidů (spíše než jednobuněčné suspenze) zlepšují výsledky (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Intravitreální podání má výhodu relativně jednoduché techniky (již se používá pro injekce léků a vektory genové terapie) a přímého zacílení RGC.

Naproti tomu subretinální podání (umístění buněk mezi sítnici a retinální pigmentový epitel) se tradičně používá pro transplantace fotoreceptorů nebo RPE. Pro transplantace RGC je méně intuitivní, ale může poskytnout výhodný kontakt. V kočičí studii Singha a kol. byly lidské retinální organoidy implantovány subretinálně s těsným přiložením k hostitelské sítnici. Navzdory nutnosti imunosuprese tyto štěpy přežily týdny a vykazovaly známky tvorby synapsí s retinálními gangliovými buňkami (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Úzký subretinální prostor udržel dárcovské buňky na místě. Nicméně u koček a primátů je tento prostor extrémně tenký, což ztěžuje zacílení. Subretinální chirurgie také nese vyšší riziko pro hostitelskou sítnici. Proto zůstává intravitreální injekce standardním přístupem u hlodavců, zatímco subretinální nebo epiretinální (na povrch sítnice) strategie mohou být zkoumány u větších očí.

Shrnutě, intravitreální injekce je nejjednodušší, ale často vyžaduje scaffoldy nebo vysoký počet buněk pro přežití (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinální štěpy/shluky mohou dosáhnout pevného kontaktu (jako ve studii koček Singh et al. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), ale představují chirurgické výzvy. Obě cesty jsou zkoumány a je možné, že budoucí protokoly budou kombinovat vkládání buněk do biokompatibilních scaffoldů nebo gelů, aby se maximalizovalo rozhraní dárce-hostitel.

Překážky regenerace axonů a konektivity

I když transplantované RGC přežijí a usadí se v oku, zásadní překážky brání jejich schopnosti přenášet zrak do mozku. V normálním (dospělém) centrálním nervovém systému se poškozená vlákna zrakového nervu špatně regenerují. Transplantované RGC čelí stejnému nepřátelskému prostředí. Mezi klíčové překážky patří:

Růst axonů skrz lamina cribrosa

Lamina cribrosa je síťovitá struktura na hlavě zrakového nervu, kudy axony RGC opouštějí oko. Je to hlavní překážka pro opětovný růst. V experimentech na zvířatech vědci zjišťují, že jen málo axonů transplantovaných RGC překročí tuto bariéru. Jedna pečlivá studie uvádí, že „když byly RGC injektovány do sklivce, jen málo se jich integrovalo do sítnice. Z RGC, které se úspěšně integrovaly do GCL, mnohé vyrostly axony směrem k hlavě zrakového nervu, ale jen málo jich přerostlo lamina cribrosa (~10%)“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jinými slovy, 90 % nových axonů se zastavilo u laminy. Lamina obsahuje hustou gliovou a extracelulární matrici, která pravděpodobně produkuje inhibiční signály a fyzické bariéry. Překonání této překážky by mohlo vyžadovat buď úpravu dárcovských axonů (například zvýšením pro-růstových drah, jako je mTOR nebo Wnt), nebo modifikaci prostředí laminy (například aplikací enzymů nebo neutralizací inhibičních molekul). Tento problém je analogický s jakýmkoli poraněním míchy: vlastnost CNS, selhání regenerace axonů. Naznačuje to, že i když umístíme RGC do oka, dostat jejich axony do zrakového nervu bude vyžadovat velmi silné pro-regenerační stimuly.

Navádění k mozkovým cílům

Předpokládáme-li, že axony RGC mohou opustit oko, další výzvou je navádění axonů na dlouhé vzdálenosti k správným cílům (primárně laterálnímu kolénkovému jádru (LGN) v thalamu a hornímu hrbolku ve středním mozku). Během vývoje jsou axony RGC naváděny molekulárními gradienty (např. proteiny ephrin-A/EphA) a spontánní retinální aktivitou. Dospělým mozkům tyto signály obecně chybí. Některé studie na hlodavcích ukázaly, že je možné nasměrovat regenerující axony RGC k opětovnému spojení s horním hrbolkem: například jeden model lézí optického traktu zvýšil expresi pro-růstových genů (mTOR, JAK/STAT) a pozoroval nové synapsy v hrbolku (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyto regenerované axony však neobnovily zrak, pokud nebyly uměle podpořeny (viz myelinizace níže). Stručně řečeno, nalezení správných naváděcích signálů (nebo jejich poskytnutí) je otevřenou výzkumnou otázkou. Transplantované axony RGC by ideálně rekapitulovaly embryonální naváděcí signály k vytvoření správné retinotopické mapy v mozku, ale zůstává nejasné, jak toho dosáhnout u dospělých.

Tvorba synapsí

Nové axony musí nakonec vytvořit synapse se správnými cílovými neurony. Je povzbudivé, že důkazy naznačují, že transplantované RGC mohou vytvářet synaptická spojení alespoň v rámci sítnice. Ve studii Johnsona a kol. hiPSC-odvozené RGC, které migrovaly do hostitelské GCL, vyvinuly normální dendritické stromy. Pomocí barvení synaptickými markery a světelné stimulace autoři „demonstrovali tvorbu nových a funkčních synapsí mezi dárcovskými RGC a hostitelskou sítnicí“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jinými slovy, transplantované RGC se byly schopny spojit s bipolárními/amakrinními interneurony a přenášet signály do downstream hostitelských buněk, ačkoli reakce byly poněkud slabší než u nativních buněk. Tento nález naznačuje, že alespoň na úrovni vnitřní sítnice může dojít ke vhodnému propojení.

Tvorba synapsí v mozku je ještě obtížnější dosáhnout a změřit. Některé studie regenerace (nikoli studie transplantací per se) indukovaly axony RGC k opětovnému růstu směrem ke kolikulu a vytváření synapsí (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ve výše zmíněném modelu lézí optického traktu nové axony v suprachiasmatické/kolikulární oblasti sice tvořily synapsy, ale myši stále neměly měřitelné zrakové chování. To bylo později přičítáno nedostatku myelinu (viz další sekce) spíše než vadným synapsím (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Závěr: Synaptogeneze je v principu možná, ale zajištění robustních, přesně zacílených synapsí, které obnoví zrak, je velkou překážkou. Pravděpodobně bude vyžadovat „vývojové“ signály, jako je vzorovaná světelná stimulace (retinální vlny) nebo kotransplantace podpůrných glií, aby se nové spojení navedlo a posílilo.

Myelinizace regenerovaných axonů

Konečně, axony RGC se normálně myelinizují až poté, co projdou lamina cribrosa – zajímavý konstrukční prvek oka. Oligodendrocyty (myelinizující buňky CNS) jsou zdržovány mimo sítnici laminou (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pokud axon transplantované RGC opustí oko, vstoupí do CNS, které má myelinizující gliu. Nicméně v mnoha experimentálních případech zůstávají nové axony nemyelinizované. To je důležité, protože nemyelinizované dlouhé axony CNS vedou impulsy velmi špatně. Ve studii regenerace optického traktu (popsané výše) autoři zjistili, že nově vytvořené axony byly nemyelinizované a myši nevykazovaly žádné zlepšení zraku, pokud jim nebyl podán 4-aminopyridin (4-AP) – lék, který blokuje draslíkové kanály a posiluje vedení v demyelinizovaných vláknech (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ve skutečnosti 4-AP částečně obnovil zrak kompenzací nedostatku myelinu. Tento výsledek podtrhuje pointu: i když axon RGC dosáhne svého cíle, bez myelinu nebude vést signály dostatečně rychle pro zrak. Zajištění správné myelinizace – možná kotransplantací prekurzorů oligodendrocytů nebo stimulací hostitelské glie – bude klíčové.

Shrnutě, transplantované RGC čelí mnoha překážkám: jen málo jich prorůstá lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), musí najít správný koridor k mozkovým cílům, vytvořit vhodné synapsy a pak být obaleny myelinem. Každý krok má v současnosti na zvířecích modelech jen částečný úspěch. Překonávání těchto bariér je aktivní oblastí výzkumu v neuroregeneraci.

Imunitní a bezpečnostní výzvy

Oko je relativně imunitně privilegované, ale transplantace buněk stále nese riziko imunitního útoku. Pokud jsou dárcovské buňky autologní (z vlastních iPSC pacienta), rejekce je minimální, ale technická složitost je vysoká. Allogenní buňky (od jiného dárce nebo z kmenové buněčné linie) se snáze produkují, ale mohou být napadeny hostitelským imunitním systémem. Ve studiích na zvířatech vědci často používají imunosupresivní léky k podpoře přežití štěpu. Například ve studii transplantace kočičích organoidů byla systémová imunosuprese nezbytná pro přežití a tvorbu spojení štěpu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bez imunosuprese jsou xenogenní buňky rychle eliminovány. Zajímavé je, že většina preklinických studií retinálních transplantací uvádí pouze mírný zánět spíše než úplnou rejekci – což je výhoda očních bariér (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nicméně dlouhodobý úspěch pravděpodobně bude vyžadovat buď přechodnou imunosupresi, nebo pokročilé techniky (jako je „maskování“ buněk s povlaky, které se vyhýbají imunitní reakci) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jakákoli budoucí studie na lidech by se musela s tímto vypořádat, aby dárcovské RGC nebyly zabity hostitelskými T-buňkami.

Souvisejícím problémem je tumorigenicita. Pluripotentní kmenové buňky mohou tvořit teratomy, pokud jsou transplantovány nediferencované buňky. I malý počet kontaminujících PSC v přípravku RGC by mohl být katastrofální. Proto výzkumníci zdůrazňují vysokou čistotu transplantované populace. Vrathasha a kol. poznamenávají, že je „kritické určit čistotu dárcovských RGC, aby se snížilo riziko tvorby teratomu“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). To vyžaduje důkladnou kontrolu kvality – například třídění buněk pomocí RGC-specifických reportérů nebo použití průtokové cytometrie a testování pomocí metod methylace genomu nebo genové exprese, aby se zajistilo, že nezůstanou žádné pluripotentní buňky (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Doposud nebyly hlášeny žádné nádory v experimentech s transplantací RGC na malých zvířatech, ale klinická translace bude vyžadovat extrémně přísnou purifikaci a uvolňovací testování jakéhokoli produktu z kmenových buněk.

Výhled: Směrem k lidským studiím pro glaukom

Vzhledem k výše uvedeným obrovským výzvám, kdy lze rozumně očekávat první klinickou studii náhrady RGC u pacientů s glaukomem? Bohužel, odpověď je pravděpodobně „brzy ne“. Obor je stále v raných preklinických fázích (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Doposud není registrována žádná lidská studie specificky pro transplantaci RGC u glaukomu. Existující „kliniky kmenových buněk“ (například zavádějící studie autologních tukových nebo kostních dřeně buněk) se zaměřily na ad hoc přístupy a, což je zarážející, způsobily újmu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pacienti by se měli mít na pozoru před neprověřenými terapiemi, které obcházejí dohled FDA. Legitimní „první-u-člověka“ studie by vyžadovaly pevný důkaz konceptu na zvířatech řešící každou bariéru a robustní bezpečnostní data. To by mohlo trvat mnoho let.

Pragmatický výhled je, že malé bezpečnostní studie by mohly začít koncem 20. nebo ve 30. letech 21. století, pokud bude pokrok pokračovat. Kandidáty by pravděpodobně byli pacienti s velmi pokročilým onemocněním (kde sítnice a zrakový nerv mohou být z velké části odpojeny), nebo naopak ti v střední fázi onemocnění (aby se maximalizovala šance na jakýkoli přínos). Primárními cíli by zpočátku byla bezpečnost: absence nežádoucích zánětlivých reakcí nebo tvorby nádorů v oku. Sekundární cíle by se zaměřily na detekci jakýchkoli anatomických nebo funkčních známek „uchycení“ štěpu. Například zobrazování sítnice (optická koherentní tomografie) by mohlo hledat ztluštění vrstvy nervových vláken sítnice nebo vrstvy gangliových buněk, kam byly buňky injektovány. Elektrofysiologické testy, jako je pattern elektroretinogram (PERG) nebo zrakové evokované potenciály (VEP), by mohly odhalit elektrické odpovědi pocházející z transplantovaných buněk. Nakonec by byly důležité funkční zrakové testy (jako zrakové pole nebo kontrastní citlivost), ale i prokázání obnovení malého oblouku zraku by bylo průlomové. Analogicky, nedávné studie genové terapie pro dědičná retinální onemocnění měří výsledky ve strukturálních vs. funkčních kategoriích (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); podobné kategorie (OCT anatomie, elektrofyziologie, zraková funkce, zrak hlášený pacientem) by platily.

Shrnutě, ačkoli existuje opatrný optimismus, jakýkoli praktický časový harmonogram je dlouhý. Každý z výše uvedených kroků potřebuje zdokonalení. Realistická první studie by mohla být navržena v polovině až koncem 30. let 21. století, v závislosti na průlomech v regeneraci axonů a bezpečnostních profilech. Kandidáti a cílové ukazatele by byly pečlivě vybírány: pravděpodobně bezpečnostní cíle na prvním místě, následované náhradními ukazateli integrace (zobrazování, elektrofyziologie) před očekáváním měřitelných zisků zraku. Jinými slovy, obor musí vyvážit naději s realismem – snaha o náhradu RGC bude výzkumným maratonem, nikoli rychlým sprintem.

Závěr

Nahrazení ztracených RGC u glaukomu laboratorně vypěstovanými protějšky je vzrušující, ale teprve se rozvíjející myšlenka. In vitro lze lidské pluripotentní kmenové buňky přimět k transformaci na buňky podobné RGC, které exprimují klíčové markery a dokonce i některé charakteristiky podtypů (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Transplantační studie na zvířatech ukázaly, že část těchto buněk může přežít měsíce, integrovat se do sítnicového okruhu a potenciálně vytvářet synapsy (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nicméně, zůstávají obrovské překážky. Růst axonů za lamina cribrosa je slabý (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), navádění k centrálním cílům je nedostatečně kontrolováno, synapsy jsou slabé nebo chybí a axonům chybí myelin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Navíc je třeba řešit imunitní rejekci a rizika nádorů. Prozatím se vědci postupně potýkají s každou výzvou. Dokud nebudeme schopni spolehlivě pěstovat, dodávat a spojovat RGC z kmenových buněk, transplantace obnovující zrak zůstanou v laboratoři. Ale stabilní pokrok dává míru naděje: s pokračujícími inovacemi a opatrností se sen o náhradě RGC „z Petriho misky do optického traktu“ může jednoho dne přesunout z experimentu k léčbě.