Introduksjon

Glaukom er en ledende årsak til irreversibel blindhet på verdensbasis, fordi de retinale ganglioncellene (RGC-er) som forbinder øyet med hjernen dør og ikke kan regenereres (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uten RGC-er kan ikke visuelle signaler fra netthinnen nå hjernesentre (som det laterale geniculate nucleus og superior colliculus), så synet går tapt. Nåværende glaukombehandlinger (f.eks. senking av intraokulært trykk) kan beskytte overlevende RGC-er, men kan ikke gjenopprette de som allerede er tapt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Stamcelleterapi har som mål å erstatte tapte RGC-er ved å differensiere humane pluripotente stamceller (enten embryonale stamceller, ESC-er, eller induserte pluripotente stamceller, iPSC-er) til RGC-er og transplantere dem inn i øyet (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I prinsippet kan dette gi en ubegrenset kilde til retinale nevroner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Men å realisere denne visjonen krever å overvinne enorme utfordringer: de nye RGC-ene må overleve, vokse aksoner gjennom øyets utgang (lamina cribrosa) inn i synsnerven, navigere lange avstander til presise hjernemål, danne funksjonelle synapser og bli myelinisert – alt i det hemmende miljøet i det voksne sentralnervesystemet.

Denne artikkelen gjennomgår den siste utviklingen innen å utlede RGC-er fra humane stamceller og transplantere dem i dyremodeller. Vi diskuterer deretter kritiske hindringer for suksess – aksonforlengelse gjennom lamina cribrosa, veiledning til talamiske og kolliculære mål, synapsedannelse og myelinisering – samt sikkerhetsspørsmål (immunologisk avstøtning, tumorrisiko) og leveringsmetoder (intravitreal vs. subretinal injeksjon). Til slutt gir vi et realistisk syn på når «første-i-menneske»-studier for glaukom kan være gjennomførbare og hvilke resultatmål de vil kreve. Gjennomgående streber vi etter klarhet: sentrale begreper er fremhevet med fet skrift og tekniske konsepter forklares for et lekmannspublikum.

Differensiering av RGC-er fra humane pluripotente stamceller

Forskere har utviklet mange protokoller for å omdanne humane ESC-er eller iPSC-er til RGC-lignende nevroner. Typisk blir stamceller først veiledet inn i en retinal progenitorcelle-tilstand ved hjelp av kombinasjoner av vekstfaktorer og små molekyler som etterligner øyeutviklingen (for eksempel FGF, IGF, BMP, Wnt- og Notch-signalveimodulatorer) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Under de rette forholdene vil disse cellene videre differensiere til RGC-er, noe som kan bekreftes av RGC-markører. Viktige markører inkluderer transkripsjonsfaktorene BRN3B (POU4F2) og ISL1, det RNA-bindende proteinet RBPMS, det nevronale cytoskjelettproteinet β-III tubulin (TUJ1) og synuclein-γ (SNCG). En studie viste faktisk at PSC-avledede kulturer uttrykte flere RGC-markører: «transkripsjonsfaktorer som BRN3, ISL1 og SNCG» dukket opp sammen med lange neuritter, noe som bekreftet en RGC-identitet (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Disse stamcelle-RGC-ene ligner sine naturlige motstykker i genuttrykk og morfologi, og strekker ut lange prosesser og fyrer aksjonspotensialer.

RGC-er er ikke en ensartet celletype. Dusinvis av RGC-undertypen eksisterer (f.eks. bevegelsesfølsomme retningsselektive celler, on/off-senter-celler, intrinsisk lysfølsomme melanopsinceller, alfa-RGC-er, etc.), hver med distinkte funksjoner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dyrestudier har katalogisert 30+ RGC-undertypen basert på anatomi og molekylære markører (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), og bevis tyder på at mennesker har rundt 20 eller flere undertypen med unike forbindelser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I teorien kunne stamcelleprotokoller justeres for å produsere spesifikke undertypen ved å tilpasse utviklingssignaler. I praksis sikter de fleste nåværende metoder mot en blandet RGC-populasjon. Forskere verifiserer deretter undertypesmangfold ved å dobbeltfarge for markørkombinasjoner: for eksempel identifiserte en human RGC-differensieringsstudie kandidater for on-off retningsselektive RGC-er (som uttrykker CART) og alfa-RGC-er (som uttrykker SPP1/osteopontin) innenfor sine BRN3+-celler (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Optimalisering av undertypespesifikasjon er et aktivt forskningsområde, da hver RGC-undertype (med sine egne pre- og post-synaptiske partnere) vil trenge passende integrering in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Effektiviteten og hastigheten av RGC-generering har forbedret seg. Tidlige protokoller tok flere uker eller måneder, men nyere metoder akselererer prosessen. For eksempel konstruerte Luo et al. overuttrykk av transkripsjonsfaktoren NGN2 pluss et nevrotrofisk medium for å produsere RGC-lignende nevroner på bare to uker, sammenlignet med 1-2 måneder i tidligere 2D- eller 3D-kulturer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Disse cellene uttrykte RGC-markører, og når de ble transplantert inn i voksne rotteøyne, «migrerte de vellykket inn i ganglioncellelaget på 1 uke» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). På lignende måte gir pluripotente stamceller dyrket som 3D retinale organoider (som rekapitulerer øyeutviklingen) naturlig RGC-er sammen med andre retinale nevroner. Organoid-avledede RGC-er tenderer til å ha genuttrykksprofiler nærmere føtale RGC-er enn 2D-kulturer, og mange grupper høster nå RGC-berikede celler fra organoider for transplantasjonsforsøk (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Til tross for denne fremgangen forblir utbyttet beskjedent og kulturene heterogene. Protokoller produserer ofte en blandet retinal cellepopulasjon med en minoritet av RGC-er, og overlevelse i kultur kan være begrenset (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Forskere bruker typisk cellesortering (f.eks. Thy1- eller BRN3-reportere) for å rense RGC-er før transplantasjon. Et hovedmål er å oppnå svært høy renhet, fordi et hvilket som helst antall udifferensierte eller feilplasserte celler risikerer å danne svulster. En fersk studie advarte om at «for translasjonsstudier vil det være kritisk å bestemme renheten av donor-RGC-er for å redusere risikoen for teratomdannelse» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Transplantasjon i dyremodeller: Overlevelse og integrasjon

Flere prekliniske studier har nå testet humane stamcelle-avledede RGC-er i dyremodeller. Målene inkluderer å demonstrere at transplanterte RGC-er kan overleve, integrere seg i vertens netthinne, sende ut aksoner og (til syvende og sist) overføre signaler. Eksperimenter er utført hovedsakelig i gnagere (mus, rotter), men også i større dyr (katter) og ikke-humane primater.

Etter å ha differensiert eller isolert RGC-er in vitro, leverer forskere dem inn i vertens øye. To hovedstrategier er intravitreal injeksjon (injisere celler i glasslegemet, øyets indre hulrom) eller subretinal levering (plassere celler under netthinnen). Resultatene varierer:

- Intravitreal injeksjon er teknisk sett enkelt for å målrette RGC-er (som befinner seg på den indre netthinneoverflaten). Flere grupper har injisert suspensjoner av humane RGC-er eller retinal organoid-avledede RGC-er intravitrealt i WS-mus og fant at de transplanterte cellene lokaliserte seg i ganglioncellelaget og overlevde minst fem måneder etter transplantasjon (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Disse cellene utviklet normale dendritiske arborer og utløste lysdrevne aksjonspotensialer nesten identiske med native muse-RGC-er (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), noe som beviste at de kunne integrere funksjonelt, i hvert fall i netthinnen. Luo et al. (2020) viste på lignende måte at hESC-avledede RGC-lignende celler (som overuttrykker NGN2) migrerte inn i ganglionlaget hos voksne rotter innen en uke (pmc.ncbi.nlm.nih.nih.gov). Disse resultatene er oppmuntrende, men antallet celler som faktisk integrerer er generelt lite. Vrathasha rapporterte et gjennomsnitt på ~672 overlevende donerceller per musenetthinne (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – en liten brøkdel av normale RGC-tall – noe som understreker det utfordrende miljøet.

Et problem med enkle intravitreale suspensjoner er at cellene ofte klumper seg eller ikke fester seg. I en kattemodell for RGC-skade fant Becker et al. at intravitreal injeksjon av en cellesuspensjon resulterte i celleaggregering og liten sann integrasjon (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). De bemerket at bruk av et stillas kunne forbedre overlevelsen og retinal migrasjon. Faktisk inneslutter noen studier nå RGC-er i biomaterialstillas eller organoidvev for å støtte dem. For eksempel ble humane retinale organoider (som høstet RGC-er på utviklingsdag 60–70) transplantert subretinalt inn i katteøyne. Med systemisk immunsuppresjon overlevde disse organoidtransplantatene minst 1 måned og syntes å danne synaptiske kontakter med vertsnevroner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Den subretinale tilnærmingen sikret fast kontakt mellom donorvev og netthinnen, mens intravitreale cellesuspensjoner hadde en tendens til å flyte eller klumpe seg. På den annen side er subretinal levering en mer kompleks operasjon og kan være begrenset av tilgjengelig plass (det subretinale rommet er tynt hos firbeinte og primater).

I små gnagere er intravitreal levering den vanligste tilnærmingen. Etter injeksjon har vellykkede donerceller blitt identifisert migrerende til vertens retinale ganglioncellelag og uttrykker RGC-markører (BRN3, RBPMS) i uker til måneder (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Noen studier rapporterer at donerceller strekker ut nye dendritter og til og med innledende aksonspirer mot synsnervehodet. For eksempel viste transplanterte hiPSC-RGC-er i mus forseggjorte dendrittre og (når stimulert av lys) genererte postsynaptiske potensialer, noe som indikerer at de hadde dannet synapser med bipolare/amakrine internevroner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Det er imidlertid viktig å være forsiktig: erfaringer med fotoreseptortransplantasjoner viser at overførte fluorescerende markører noen ganger kan få det til å se ut som om transplantatceller har integrert, når de faktisk bare har overført fargestoff til vertsceller (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Streng merking og funksjonell testing er nødvendig for å bekrefte sann integrasjon. I alle tilfeller hittil er det bare en delmengde av injiserte RGC-er som overlever og integrerer. For eksempel injiserte Vrathasha et al. 500 000 celler, men telte senere bare ~0,13 % (ca. 650 celler) som overlevende etter 5 måneder (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Det er tydelig at vertens retinale miljø utøver sterke selektive press, og overlevelse forblir en begrensende faktor.

Leveringsruter: Intravitreal kontra subretinal

Valget av hvordan RGC-er leveres inn i øyet har praktiske og biologiske implikasjoner. Intravitreale injeksjoner plasserer celler i øyets gel (glasslegemet) ved siden av netthinnen. Denne ruten bader direkte den indre netthinnen, men kan også utsette cellene for diffusive utfordringer (de må feste seg til netthinneoverflaten for å integrere). Som nevnt ovenfor kan cellesuspensjoner uten støtte klumpe seg; overlevelsen kan være dårlig med mindre cellene raskt migrerer til vertsvevet. Flere studier har funnet at stillas- eller organoidbaserte transplantater (i stedet for enkeltcellesuspensjoner) forbedrer resultatene (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Intravitreal levering har fordelen av relativt enkel teknikk (det brukes allerede for legemiddelinjeksjoner og genterapivektorer) og direkte målretting av RGC-er.

I motsetning er subretinal levering (plassering av celler mellom netthinnen og retinal pigmentepitel) tradisjonelt brukt for fotoreseptor- eller RPE-transplantasjoner. For RGC-transplantasjoner er det mindre intuitivt, men kan gi fordelaktig kontakt. I kattestudien av Singh et al. ble humane retinale organoider implantert subretinalt med nær tilpasning til vertens netthinne. Til tross for behovet for immunsuppresjon, overlevde disse transplantatene i uker og viste tegn på synapsedannelse med retinale ganglionceller (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Det smale subretinale rommet holdt donercellene på plass. Imidlertid er dette rommet ekstremt tynt hos katter og primater, noe som gjør målretting utfordrende. Subretinal kirurgi medfører også høyere risiko for vertens netthinne. Dermed forblir intravitreal injeksjon standardtilnærmingen i gnagere, mens subretinale eller epiretinale (på netthinneoverflaten) strategier kan utforskes i større øyne.

Oppsummert er intravitreal injeksjon enklest, men krever ofte stillaser eller store celletall for å oppnå overlevelse (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinale transplantater/klynger kan oppnå fast kontakt (som i Singhs kattestudie (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), men byr på kirurgiske utfordringer. Begge rutene undersøkes, og det er mulig at fremtidige protokoller vil kombinere celleinneslutning i biokompatible stillaser eller geler for å maksimere donor-vert-grensesnittet.

Hindringer for aksonregenerering og konnektivitet

Selv om transplanterte RGC-er overlever og posisjonerer seg i øyet, blokkerer store hindringer deres evne til å overføre syn til hjernen. I et normalt (voksent) sentralnervesystem vokser skadede synsnervefibre ikke godt. Transplanterte RGC-er står overfor det samme fiendtlige miljøet. Viktige barrierer inkluderer:

Aksonvekst gjennom Lamina Cribrosa

Lamina cribrosa er en sil-lignende struktur ved synsnervehodet hvor RGC-aksoner forlater øyet. Det er et stort flaskehals for gjenvekst. I dyreforsøk finner forskere at få transplanterte RGC-aksoner krysser denne barrieren. En grundig studie rapporterte at «når RGC-er ble injisert i glasslegemet, integrerte få seg i netthinnen. Av de RGC-ene som vellykket integrerte seg i GCL, spirte mange aksoner som vokste mot synsnervehodet, men få vokste forbi lamina cribrosa (~10%)» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Med andre ord stoppet 90 % av nye aksoner ved lamina. Lamina inneholder tett gliacellestruktur og ekstracellulær matriks som sannsynligvis produserer hemmende signaler og fysiske barrierer. Å overvinne denne veisperringen kan kreve enten å ingeniørdonoraksonene (for eksempel ved å oppregulere pro-vekstveier som mTOR eller Wnt) eller modifisere lamina-miljøet (for eksempel å anvende enzymer eller nøytralisere hemmende molekyler). Dette problemet er analogt med enhver ryggmargsskade: CNS-egenskapen til aksonregenereringssvikt. Det antyder at selv om vi plasserer RGC-er i øyet, vil det kreve svært sterke pro-regenerative stimuli for å få deres aksoner inn i synsnerven.

Veiledning til hjernemål

Forutsatt at RGC-aksoner kan forlate øyet, er neste utfordring aksonveiledning over lange avstander til de korrekte målene (primært lateral geniculate nucleus (LGN) i thalamus og superior colliculus i midthjernen). Under utviklingen veiledes RGC-aksoner av molekylære gradienter (f.eks. ephrin-A/EphA-proteiner) og spontan retinal aktivitet. Voksne hjerner mangler generelt disse signalene. Noen gnagerstudier har vist at det er mulig å dirigere regenererende RGC-aksoner til å reetablere forbindelse med superior colliculus: for eksempel oppregulerte en optisk nervebanelesjonsmodell pro-vekstgener (mTOR, JAK/STAT) og observerte nye synapser i colliculus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Imidlertid gjenopprettet disse regenererte aksonene ikke syn med mindre de ble kunstig støttet (se myelinisering nedenfor). Kort sagt, å finne de rette veiledningssignalene (eller tilføre dem) er et åpent forskningsspørsmål. De transplanterte RGC-aksonene ville ideelt sett rekapitulere embryonale veiledningssignaler for å danne det korrekte retinotopiske kartet i hjernen, men det er fortsatt uklart hvordan man oppnår dette hos voksne.

Synapsedannelse

Nye aksoner må til slutt danne synapser med de korrekte målnevronene. Det er oppmuntrende at bevis tyder på at transplanterte RGC-er kan danne synaptiske forbindelser, i hvert fall innenfor netthinnen. I studien av Johnson et al. utviklet hiPSC-avledede RGC-er som migrerte inn i vertens GCL, normale dendrittre. Ved hjelp av synaptisk-markørfarging og lysstimulering demonstrerte forfatterne «dannelsen av nye og funksjonelle synapser mellom donor-RGC-er og vertens netthinne» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Med andre ord var transplanterte RGC-er i stand til å koble seg til bipolare/amakrine internevroner og overføre signaler til nedstrøms vertsceller, selv om responsene var noe svakere enn hos native celler. Dette funnet indikerer at, i hvert fall på nivå med den indre netthinnen, kan passende koblinger oppstå.

Synapsedannelse i hjernen er enda vanskeligere å oppnå og måle. Noen regenerasjonsstudier (ikke transplantasjonsstudier i seg selv) har indusert RGC-aksoner til å vokse tilbake mot colliculus og danne synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I optisk nervebanelesjonsmodellen nevnt ovenfor dannet nye aksoner i den suprachiasmatiske/kolliculære regionen synapser, men musene hadde fortsatt ingen målbar visuell atferd. Dette ble senere tilskrevet mangel på myelin (se neste avsnitt) snarere enn feilaktige synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Konklusjon: Synaptogenese er mulig i prinsippet, men å sikre robuste, presist målrettede synapser som gjenoppretter syn er en stor hindring. Det vil sannsynligvis kreve «utviklingslignende» signaler, som mønstret lysstimulering (retinale bølger) eller kotransplantasjon av støttende gliaceller, for å veilede og styrke nye forbindelser.

Myelinisering av regenererte aksoner

Endelig blir RGC-aksoner normalt myelinisert først etter at de har passert gjennom lamina cribrosa – en interessant designfunksjon i øyet. Oligodendrocytter (CNS-myeliniserende celler) holdes utenfor netthinnen av lamina (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Hvis et transplantert RGC-akson forlater øyet, går det inn i CNS, som har myeliniserende gliaceller. Imidlertid, i mange eksperimentelle tilfeller forblir nye aksoner umyelinisert. Dette er viktig fordi umyeliniserte lange CNS-aksoner leder impulser svært dårlig. I optisk nervebaneregenerasjonsstudien (beskrevet ovenfor) fant forfatterne at de nylig dannede aksonene var umyeliniserte, og musene viste ingen visuell forbedring med mindre de fikk 4-aminopyridin (4-AP) – et legemiddel som blokkerer kaliumkanaler og øker ledningen i demyeliniserte fibre (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Effekten av 4-AP var å delvis gjenopprette synet ved å kompensere for mangelen på myelin. Dette resultatet understreker poenget: selv om et RGC-akson når sitt mål, vil det uten myelin ikke lede signaler raskt nok for syn. Å sikre riktig myelinisering – kanskje ved å kotransplantere oligodendrocytforstadier eller stimulere verts-gliaceller – vil være avgjørende.

Oppsummert står transplanterte RGC-er overfor en hinderløype: bare noen få vokser forbi lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), de må finne den riktige korridoren til hjernemål, danne passende synapser, og deretter bli innhyllet i myelin. Hvert trinn har for øyeblikket bare delvis suksess i dyremodeller. Å overvinne disse barrierene er et aktivt forskningsområde innen nevroregenerering.

Immunologiske og sikkerhetsmessige utfordringer

Øyet er relativt immunprivilegert, men transplantasjon av celler medfører fortsatt risiko for immunangrep. Hvis donerceller er autologe (fra en pasients egne iPSC-er), er avstøtning minimal, men den tekniske kompleksiteten er høy. Allogene celler (fra en annen donor eller en stamcellelinje) er enklere å produsere, men kan angripes av vertens immunsystem. I dyrestudier bruker forskere ofte immunsuppressive legemidler for å fremme transplantatoverlevelse. For eksempel, i kattestudien med organoidtransplantasjon, var systemisk immunsuppresjon nødvendig for at transplantatet skulle overleve og danne forbindelser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uten immunsuppresjon fjernes xenogene celler raskt. Interessant nok rapporterer de fleste prekliniske studier av retinale transplantasjoner bare lavgradig betennelse snarere enn full avstøtning – en fordel med øyets barrierer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Langsiktig suksess vil imidlertid sannsynligvis kreve enten forbigående immunsuppresjon eller avanserte teknikker (som «kappekledning» av celler med immununnvikende belegg) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Enhver fremtidig human studie vil måtte ta opp dette slik at donor-RGC-er ikke blir drept av vertens T-celler.

En relatert bekymring er tumorigenisitet. Pluripotente stamceller kan danne teratomer hvis udifferensierte celler transplanteres. Selv et lite antall kontaminerende PSC-er i RGC-preparatet kan være katastrofalt. Derfor legger forskere vekt på høy renhet av den transplanterte populasjonen. Vrathasha et al. bemerker at det er «kritisk å bestemme renheten av donor-RGC-er for å redusere risikoen for teratomdannelse» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dette krever grundig kvalitetskontroll – for eksempel sortering av celler via RGC-spesifikke reportere eller bruk av flowcytometri, og testing ved genometylering eller genuttrykksanalyser for å sikre at ingen pluripotente celler gjenstår (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Så langt er det ikke rapportert om svulster i små dyrs RGC-transplantasjonsforsøk, men klinisk translasjon vil kreve ekstremt streng rensing og frigivelsestesting av ethvert stamcelleprodukt.

Utsikter: Mot humane studier for glaukom

Gitt de formidable utfordringene ovenfor, når kan man med rimelighet forvente en første klinisk studie av RGC-erstatning hos glaukompasienter? Dessverre er svaret sannsynligvis «ikke snart». Feltet er fortsatt i tidlige prekliniske stadier (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hittil er ingen human studie registrert spesifikt for RGC-transplantasjon ved glaukom. Eksisterende «stamcelleklinikker» (for eksempel misvisende studier av autologe fett- eller benmargsceller) har fokusert på ad hoc-tilnærminger og har, åpenbart, forårsaket skade (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pasienter bør være forsiktige med uprøvde terapier som omgår FDA-tilsyn. Legitime første-i-menneske-studier ville kreve solid proof-of-concept i dyr som adresserer hver barriere, og robuste sikkerhetsdata. Dette kan ta mange år.

Et pragmatisk syn er at små sikkerhetsstudier kan starte sent på 2020-tallet eller 2030-tallet, hvis fremdriften fortsetter. Kandidater vil sannsynligvis være pasienter med svært avansert sykdom (der netthinnen og synsnerven kan være stort sett frakoblet), eller omvendt de i mellomstadiet av sykdommen (for å maksimere sjansen for nytte). De primære endepunktene vil i utgangspunktet være sikkerhet: fravær av uønskede inflammatoriske reaksjoner eller svulstdannelse i øyet. Sekundære endepunkter vil sikte mot å oppdage anatomiske eller funksjonelle tegn på at transplantatet «har festet seg». For eksempel kan avbildning av netthinnen (optisk koherens tomografi) se etter en fortykkelse av retinal nervefiberlag eller ganglioncellelag der celler ble injisert. Elektrofysiologiske tester, som mønster-elektroretinogram (PERG) eller visuelt fremkalte potensialer (VEP), kan avsløre elektriske responser som stammer fra de transplanterte cellene. Til syvende og sist vil funksjonelle synstester (som synsfelt eller kontrastfølsomhet) være viktig, men selv å demonstrere gjenoppretting av en liten synsbue ville være banebrytende. Ved analogi måler nylige genterapistudier for arvelig netthinnesykdom resultater i strukturelle vs. funksjonelle kategorier (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); lignende kategorier (OCT-anatomi, elektrofysiologi, visuell funksjon, pasientrapportert syn) vil gjelde.

Oppsummert, selv om det er forsiktig optimisme, er en praktisk tidslinje lang. Hvert av trinnene skissert ovenfor trenger forbedring. En realistisk første studie kan utformes midt til sent på 2030-tallet, avhengig av gjennombrudd innen aksonregenerering og sikkerhetsprofiler. Kandidater og endepunkter vil bli valgt nøye: sannsynligvis sikkerhetsførste endepunkter, etterfulgt av surrogater for integrasjon (avbildning, elektrofysiologi) før man forventer målbare synsforbedringer. Med andre ord må feltet balansere håp med realisme – å forfølge RGC-erstatning vil være et maraton av forskning snarere enn en rask sprint.

Konklusjon

Å erstatte tapte RGC-er ved glaukom med laboratoriedyrkede motstykker er en spennende, men gryende idé. In vitro kan humane pluripotente stamceller lokkes til RGC-lignende celler som uttrykker sentrale markører og til og med noen undertypekarakteristikker (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Transplantasjonsstudier i dyr har vist at en brøkdel av disse cellene kan overleve i måneder, integrere seg i netthinnebanene og potensielt danne synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Imidlertid gjenstår enorme barrierer. Aksonvekst utover lamina cribrosa er dårlig (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), veiledning til sentrale mål er utilstrekkelig kontrollert, synapser er svake eller fraværende, og aksoner mangler myelin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). I tillegg må immunologisk avstøtning og tumorrisiko håndteres. Foreløpig fortsetter forskere å takle hver utfordring etter tur. Før vi pålitelig kan dyrke, levere og koble stamcelle-RGC-er, vil synsrestaurerende transplantasjoner forbli i laboratoriet. Men den jevne fremdriften gir et mål på håp: med fortsatt innovasjon og forsiktighet kan drømmen om «fra petriskål til synsnervebane» RGC-erstatning en dag bevege seg fra eksperiment til kur.