Introducere

Glaucomul este o cauză principală a orbirii ireversibile la nivel mondial, deoarece celulele ganglionare retiniene (CGR) care conectează ochiul la creier mor și nu se pot regenera (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Fără CGR-uri, semnalele vizuale de la retină nu pot ajunge la centrele cerebrale (cum ar fi nucleul geniculat lateral și coliculul superior), astfel încât vederea este pierdută. Tratamentele actuale pentru glaucom (de exemplu, scăderea presiunii intraoculare) pot proteja CGR-urile supraviețuitoare, dar nu le pot restabili pe cele deja pierdute (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Terapia cu celule stem vizează înlocuirea CGR-urilor pierdute prin diferențierea celulelor stem pluripotente umane (fie celule stem embrionare, ESCs, fie celule stem pluripotente induse, iPSCs) în CGR-uri și transplantarea acestora în ochi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În principiu, acest lucru ar putea oferi o sursă nelimitată de neuroni retinenieni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dar realizarea acestei viziuni necesită depășirea unor provocări enorme: noile CGR-uri trebuie să supraviețuiască, să-și dezvolte axonii prin ieșirea ochiului (lamina cribrosa) în nervul optic, să parcurgă distanțe lungi către ținte cerebrale precise, să formeze sinapse funcționale și să devină mielinizate – toate acestea într-un mediu inhibitor al sistemului nervos central adult.

Acest articol examinează stadiul actual al derivării CGR-urilor din celule stem umane și transplantării acestora în modele animale. Apoi discutăm barierele critice în calea succesului – extensia axonilor prin lamina cribrosa, ghidarea către țintele talamice și coliculare, formarea sinapselor și mielinizarea – precum și problemele de siguranță (respingere imună, risc de tumori) și metodele de livrare (injecție intravitreală vs. subretiniană). În cele din urmă, oferim o perspectivă realistă pentru momentul în care studiile „primul-în-om” în glaucom ar putea fi fezabile și ce măsuri de rezultat ar necesita. Pe tot parcursul textului, ne-am străduit să fim clari: termenii cheie sunt scriși cu aldine, iar orice concept tehnic este explicat pentru un public nespecializat.

Diferențierea CGR-urilor din celule stem pluripotente umane

Oamenii de știință au dezvoltat multe protocoale pentru a transforma ESC-urile sau iPSC-urile umane în neuroni asemănători CGR-urilor. De obicei, celulele stem sunt ghidate mai întâi într-o stare de progenitor retinian folosind combinații de factori de creștere și molecule mici care imită dezvoltarea ochiului (de exemplu, modulatori ai căilor FGF, IGF, BMP, Wnt și Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În condițiile potrivite, aceste celule se vor diferenția în continuare în CGR-uri, ceea ce poate fi confirmat prin markeri CGR. Markerii cheie includ factorii de transcripție BRN3B (POU4F2) și ISL1, proteina de legare a ARN-ului RBPMS, proteina citoscheletală neuronală β-III tubulină (TUJ1) și sinucleina-γ (SNCG). Într-adevăr, un studiu a arătat culturi derivate din PSC-uri care exprimă mai mulți markeri CGR: „factori de transcripție precum BRN3, ISL1 și SNCG” au apărut alături de neurite lungi, confirmând o identitate de CGR (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Aceste CGR-uri derivate din celule stem seamănă cu omologii lor naturali în ceea ce privește expresia genică și morfologia, extinzând procese lungi și generând potențiale de acțiune.

CGR-urile nu sunt un tip celular uniform. Există zeci de subtipuri de CGR-uri (de exemplu, celule sensibile la mișcare cu selectivitate direcțională, celule on/off central, celule melanopsinice intrinsec fotosensibile, CGR-uri alfa etc.), fiecare cu funcții distincte (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studiile pe animale au catalogat peste 30 de subtipuri de CGR-uri după anatomie și markeri moleculari (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), iar dovezile sugerează că oamenii au aproximativ 20 sau mai multe subtipuri cu conectivități unice (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În teorie, protocoalele bazate pe celule stem ar putea fi ajustate pentru a produce subtipuri specifice prin modificarea semnalelor de dezvoltare. În practică, majoritatea metodelor actuale vizează o populație mixtă de CGR-uri. Cercetătorii verifică apoi diversitatea subtipurilor prin co-colorare pentru combinații de markeri: de exemplu, un studiu de diferențiere a CGR-urilor umane a identificat CGR-uri on-off selective direcțional (care exprimă CART) și CGR-uri alfa (care exprimă SPP1/osteopontina) în cadrul celulelor lor BRN3+ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Optimizarea specificării subtipurilor este un domeniu de cercetare activ, deoarece fiecare subtip de CGR (cu proprii parteneri pre- și post-sinaptici) va necesita o integrare adecvată in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Eficiența și viteza generării CGR-urilor s-au îmbunătățit. Protocoalele timpurii durau câteva săptămâni sau luni, dar metodele mai noi accelerează procesul. De exemplu, Luo și colab. au conceput supraexpresia factorului de transcripție NGN2 plus un mediu neurotrofic pentru a produce neuroni asemănători CGR-urilor în doar două săptămâni, comparativ cu 1-2 luni în culturile 2D sau 3D anterioare (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Aceste celule au exprimat markeri CGR și, când au fost transplantate în ochii de șobolan adult, „au migrat cu succes în stratul de celule ganglionare în 1 săptămână” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În mod similar, celulele stem pluripotente cultivate sub formă de organoizi retineni 3D (care recapitulează dezvoltarea ochiului) produc în mod natural CGR-uri împreună cu alți neuroni retineni. CGR-urile derivate din organoizi tind să aibă profiluri de expresie genică mai apropiate de CGR-urile fetale decât culturile 2D, iar multe grupuri recoltează acum celule îmbogățite cu CGR-uri din organoizi pentru experimente de transplant (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

În ciuda acestui progres, randamentele rămân modeste, iar culturile sunt heterogene. Protocoalele produc adesea o populație mixtă de celule retiniene cu o minoritate de CGR-uri, iar supraviețuirea în cultură poate fi limitată (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cercetătorii utilizează de obicei sortarea celulară (de exemplu, reporteri Thy1 sau BRN3) pentru a purifica CGR-urile înainte de transplant. Un obiectiv major este atingerea unei purități foarte ridicate, deoarece orice celule nediferențiate sau cu țintă greșită riscă să formeze tumori. Un studiu recent a avertizat că „pentru studiile de translație va fi critic să se determine puritatea CGR-urilor donatoare pentru a reduce riscul de formare a teratoamelor” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Transplantul în modele animale: Supraviețuire și integrare

O serie de studii preclinice au testat acum CGR-uri derivate din celule stem umane în modele animale. Obiectivele includ demonstrarea faptului că CGR-urile transplantate pot supraviețui, se pot integra în retina gazdă, pot trimite axoni și (în cele din urmă) pot transmite semnale. Experimentele au fost efectuate în principal pe rozătoare (șoareci, șobolani), dar și pe animale mai mari (pisici) și primate non-umane.

După diferențierea sau izolarea CGR-urilor in vitro, cercetătorii le introduc în ochiul gazdei. Două strategii principale sunt injecția intravitreală (injectarea celulelor în vitros, cavitatea internă a ochiului) sau administrarea subretiniană (plasarea celulelor sub retină). Rezultatele variază:

- Injecția intravitreală este tehnic simplă pentru țintirea CGR-urilor (care se află pe suprafața retiniană internă). Mai multe grupuri au injectat suspensii de CGR-uri umane sau CGR-uri derivate din organoizi retineni în vitrosul rozătoarelor. De exemplu, Vrathasha și colab. au injectat aproximativ 50.000 de iPSC-CGR-uri umane intravitreal în șoareci WS și au descoperit că celulele transplantate s-au localizat în stratul de celule ganglionare și au supraviețuit cel puțin cinci luni post-transplant (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Aceste celule au elaborat arbori dendritici normali și au declanșat potențiale de acțiune stimulate de lumină aproape identice cu CGR-urile native de șoarece (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), dovedind că se puteau integra funcțional cel puțin în retină. Luo și colab. (2020) au arătat, în mod similar, că celulele asemănătoare CGR-urilor derivate din hESC (supraexprimând NGN2) au migrat în stratul ganglionar al șobolanilor adulți într-o săptămână (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Aceste rezultate sunt încurajatoare, dar numărul de celule care se integrează cu adevărat este, în general, mic. Vrathasha a raportat o medie de ~672 de celule donatoare supraviețuitoare pe retină de șoarece (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – o fracțiune minusculă din numărul normal de CGR-uri – subliniind mediul provocator.

O problemă cu suspensiile intravitreale simple este că celulele adesea se aglomerează sau nu reușesc să adere. Într-un model felin de leziune a CGR-urilor, Becker și colab. au constatat că injecția intravitreală a unei suspensii celulare a dus la agregarea celulelor și la o integrare reală redusă (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ei au remarcat că utilizarea unui suport ar putea îmbunătăți supraviețuirea și migrarea retiniană. Într-adevăr, unele studii încorporează acum CGR-uri pe suporturi biomateriale sau țesut organoid pentru a le susține. De exemplu, organoizi retineni umani (care recoltau CGR-uri în ziua 60-70 de dezvoltare) au fost transplantați subretinian în ochi de felină. Cu imunosupresie sistemică, aceste grefe organoide au supraviețuit cel puțin 1 lună și au părut să formeze contacte sinaptice cu neuronii gazdă (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Abordarea subretiniană a asigurat un contact ferm între țesutul donator și retină, în timp ce suspensiile celulare intravitreale tindeau să plutească sau să se aglomereze. Pe de altă parte, administrarea subretiniană este o intervenție chirurgicală mai complexă și poate fi limitată de spațiul disponibil (spațiul subretinian este subțire la patrupede și primate).

În rozătoarele mici, administrarea intravitreală rămâne abordarea cea mai comună. După injecție, celulele donatoare de succes au fost identificate migrând către stratul de celule ganglionare retiniene al gazdei și exprimând markeri CGR (BRN3, RBPMS) timp de săptămâni până la luni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Unele studii raportează celule donatoare care își extind noi dendrite și chiar lăstari axonali inițiali către capul nervului optic. De exemplu, hiPSC-CGR-urile transplantate la șoareci au arătat arbori dendritici elaborați și (atunci când au fost stimulate de lumină) au generat potențiale postsinaptice, indicând că au format sinapse cu interneuroni bipolari/amacrini (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu toate acestea, este important să fim precauți: experiențele cu transplanturile de fotoreceptori arată că markerii fluorescenți transferați pot face uneori să pară că celulele transplantate s-au integrat, când de fapt ele au transferat doar colorant către celulele gazdă (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sunt necesare etichetări riguroase și teste funcționale pentru a confirma integrarea reală. În toate cazurile de până acum, doar o submulțime de CGR-uri injectate supraviețuiesc și se integrează. De exemplu, Vrathasha și colab. au injectat 500.000 de celule, dar ulterior au numărat doar ~0,13% (aproximativ 650 de celule) ca fiind supraviețuitoare la 5 luni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În mod clar, mediul retinian al gazdei impune presiuni selective puternice, iar supraviețuirea rămâne un factor limitativ.

Căi de administrare: Intravitreală versus subretiniană

Alegerea modului de administrare a CGR-urilor în ochi are implicații practice și biologice. Injecțiile intravitreale plasează celulele în gelul ochiului (vitros) lângă retină. Această cale irigă direct retina internă, dar poate expune celulele și la provocări difuzive (trebuie să adere la suprafața retiniană pentru a se integra). Așa cum s-a menționat mai sus, suspensiile celulare fără suport se pot aglomera; supraviețuirea poate fi slabă, cu excepția cazului în care celulele migrează rapid către țesutul gazdă. Mai multe studii au constatat că grefele pe bază de suport sau organoizi (mai degrabă decât suspensiile de celule unice) îmbunătățesc rezultatele (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Administrarea intravitreală are avantajul unei tehnici relativ simple (este deja utilizată pentru injecții de medicamente și vectori de terapie genică) și al țintirii directe a CGR-urilor.

În contrast, administrarea subretiniană (plasarea celulelor între retină și epiteliul pigmentar retinian) este utilizată în mod tradițional pentru transplanturile de fotoreceptori sau EPR. Pentru transplanturile de CGR-uri este mai puțin intuitivă, dar poate oferi un contact avantajos. În studiul felin realizat de Singh și colab., organoizii retineni umani au fost implantați subretinian, cu o poziționare strânsă față de retina gazdei. În ciuda necesității de imunosupresie, aceste grefe au supraviețuit săptămâni întregi și au prezentat semne de formare a sinapselor cu celulele ganglionare retiniene (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Spațiul subretinian îngust a menținut celulele donatoare la locul lor. Cu toate acestea, la pisici și primate, acest spațiu este extrem de subțire, ceea ce face ca țintirea să fie dificilă. Chirurgia subretiniană implică, de asemenea, un risc mai mare pentru retina gazdă. Astfel, injecția intravitreală rămâne abordarea standard la rozătoare, în timp ce strategiile subretiniene sau epiretiniene (pe suprafața retiniană) pot fi explorate la ochi mai mari.

În rezumat, injecția intravitreală este cea mai ușoară, dar necesită adesea suporturi sau un număr mare de celule pentru orice supraviețuire (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Grefele/clusterele subretiniene pot realiza un contact ferm (așa cum s-a văzut în studiul pe pisici al lui Singh (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), dar prezintă provocări chirurgicale. Ambele rute sunt investigate și este posibil ca protocoalele viitoare să combine încorporarea celulelor în suporturi sau geluri biocompatibile pentru a maximiza interfața donator-gazdă.

Bariere în regenerarea și conectivitatea axonală

Chiar dacă CGR-urile transplantate supraviețuiesc și se poziționează în ochi, obstacole majore blochează capacitatea lor de a transmite vederea către creier. Într-un sistem nervos central normal (adult), fibrele nervului optic lezate nu se regenerează bine. CGR-urile transplantate se confruntă cu același mediu ostil. Barierele cheie includ:

Creșterea axonală prin lamina cribrosa

Lamina cribrosa este o structură asemănătoare unei site la capul nervului optic, unde axonii CGR-urilor părăsesc ochiul. Este un punct major de blocaj pentru regenerare. În experimentele pe animale, cercetătorii constată că puțini axoni de CGR transplantate traversează această barieră. Un studiu atent a raportat că „atunci când CGR-urile au fost injectate în vitros, puține s-au integrat în retină. Dintre CGR-urile care s-au integrat cu succes în GCL, multe au format axoni care au crescut spre capul nervului optic, dar puține au depășit lamina cribrosa (~10%)” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu alte cuvinte, 90% dintre axonii noi s-au oprit la nivelul laminei. Lamina conține o matrice glială și extracelulară densă care probabil produce semnale inhibitoare și bariere fizice. Depășirea acestui obstacol ar putea necesita fie ingineria axonilor donatori (de exemplu, prin suprareglarea căilor pro-creștere precum mTOR sau Wnt), fie modificarea mediului laminei (de exemplu, aplicarea de enzime sau neutralizarea moleculelor inhibitoare). Această problemă este analogă oricărei leziuni medulare: proprietatea sistemului nervos central de eșec în regenerarea axonală. Sugerează că, chiar dacă plasăm CGR-uri în ochi, introducerea axonilor lor în nervul optic va necesita stimuli pro-regenerativi foarte puternici.

Ghidarea către țintele cerebrale

Presupunând că axonii CGR-urilor pot părăsi ochiul, următoarea provocare este ghidarea axonală pe distanțe lungi către țintele corecte (în principal nucleul geniculat lateral (NGL) din talamus și coliculul superior din mezencefal). În timpul dezvoltării, axonii CGR-urilor sunt ghidați de gradienți moleculari (de exemplu, proteinele efrină-A/EphA) și de activitatea retiniană spontană. Creierul adult, în general, nu dispune de aceste indicii. Unele studii pe rozătoare au arătat că este posibil să se dirijeze axonii CGR-urilor în regenerare pentru a se reconecta cu coliculul superior: de exemplu, un model de leziune a tractului optic a suprareglat genele pro-creștere (mTOR, JAK/STAT) și a observat noi sinapse în colicul (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu toate acestea, acești axoni regenerați nu au restabilit vederea decât dacă au fost susținuți artificial (vezi mielinizarea de mai jos). Pe scurt, găsirea semnalelor de ghidare potrivite (sau furnizarea acestora) este o întrebare deschisă în cercetare. Axonii CGR-urilor transplantate ar trebui, în mod ideal, să recapituleze semnalele de ghidare embrionare pentru a forma harta retinotopă corectă în creier, dar rămâne neclar cum se poate realiza acest lucru la adulți.

Formarea sinapselor

Noii axoni trebuie în cele din urmă să formeze sinapse cu neuronii țintă corecți. În mod încurajator, dovezile sugerează că CGR-urile transplantate pot forma conexiuni sinaptice cel puțin în cadrul retinei. În studiul realizat de Johnson și colab., CGR-urile derivate din hiPSC care au migrat în GCL-ul gazdei au dezvoltat arbori dendritici normali. Folosind colorarea markerilor sinaptici și stimularea luminoasă, autorii „au demonstrat formarea de sinapse noi și funcționale între CGR-urile donatoare și retina gazdă” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu alte cuvinte, CGR-urile transplantate au putut să se conecteze cu interneuronii bipolari/amacrini și să transmită semnale către celulele gazdă din aval, deși răspunsurile au fost oarecum mai slabe decât cele ale celulelor native. Această constatare indică faptul că, cel puțin la nivelul retinei interne, cablajul adecvat poate avea loc.

Formarea sinapselor în creier este și mai dificil de realizat și de măsurat. Unele studii de regenerare (nu studii de transplant per se) au indus axonii CGR-urilor să se regenereze către colicul și să formeze sinapse (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). În modelul de leziune a tractului optic menționat mai sus, axonii noi din regiunea suprachiasmatică/coliculară au format sinapse, dar șoarecii nu au prezentat încă niciun comportament vizual măsurabil. Acest lucru a fost ulterior atribuit lipsei de mielină (vezi secțiunea următoare) mai degrabă decât unor sinapse defectuoase (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Concluzie: Sinaptogeneza este posibilă în principiu, dar asigurarea unor sinapse robuste, țintite cu precizie, care să restabilească vederea, este un obstacol major. Va necesita probabil indicii „asemănătoare dezvoltării”, cum ar fi stimularea luminoasă modelată (unde retiniene) sau co-transplantarea de celule gliale de susținere, pentru a ghida și întări noile conexiuni.

Mielinizarea axonilor regenerați

În cele din urmă, axonii CGR-urilor devin în mod normal mielinizați doar după ce trec prin lamina cribrosa – o caracteristică de design interesantă a ochiului. Oligodendrocitele (celulele mielinizatoare ale SNC) sunt menținute în afara retinei de către lamină (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Dacă un axon de CGR transplantat părăsește ochiul, intră în SNC, care are glie mielinizatoare. Cu toate acestea, în multe cazuri experimentale, axonii noi rămân nemielinizați. Acest lucru contează deoarece axonii lungi nemielinizați din SNC conduc impulsurile foarte slab. În studiul de regenerare a tractului optic (descris mai sus), autorii au constatat că axonii nou formați erau nemielinizați, iar șoarecii nu au prezentat nicio îmbunătățire vizuală decât dacă li s-a administrat 4-aminopiridină (4-AP) – un medicament care blochează canalele de potasiu și intensifică conducerea în fibrele demielinizate (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Practic, 4-AP a restabilit parțial vederea compensând lipsa de mielină. Acest rezultat subliniază ideea: chiar dacă un axon CGR ajunge la țintă, fără mielină nu va conduce semnale suficient de rapid pentru vedere. Asigurarea unei mielinizări adecvate – poate prin co-transplantarea precursorilor de oligodendrocite sau stimularea gliei gazdă – va fi crucială.

În rezumat, CGR-urile transplantate se confruntă cu un șir de provocări: doar câteva cresc dincolo de lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), trebuie să găsească coridorul corect către țintele cerebrale, să formeze sinapse adecvate și apoi să fie învelite în mielină. Fiecare pas are în prezent doar un succes parțial în modelele animale. Depășirea acestor bariere este un domeniu activ de cercetare în neuroregenerare.

Provocări imune și de siguranță

Ochiul este relativ imuno-privilegiat, dar transplantul de celule prezintă totuși riscul unui atac imun. Dacă celulele donatoare sunt autologe (din propriile iPSC-uri ale pacientului), respingerea este minimă, dar complexitatea tehnică este ridicată. Celulele alogene (de la un alt donator sau o linie celulară stem) sunt mai ușor de produs, dar pot fi atacate de sistemul imunitar al gazdei. În studiile pe animale, cercetătorii folosesc adesea medicamente imunosupresoare pentru a promova supraviețuirea grefei. De exemplu, în studiul de transplant de organoizi la pisici, a fost necesară imunosupresia sistemică pentru ca grefa să supraviețuiască și să formeze conexiuni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Fără imunosupresie, celulele xenogene sunt eliminate rapid. Interesant, majoritatea studiilor preclinice de transplanturi retiniene raportează doar inflamații de grad scăzut, mai degrabă decât o respingere completă – un beneficiu al barierelor ochiului (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu toate acestea, succesul pe termen lung va necesita probabil fie imunosupresie tranzitorie, fie tehnici avansate (cum ar fi „camuflarea” celulelor cu învelișuri evazive imunitar) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Orice viitor studiu uman ar trebui să abordeze acest aspect, astfel încât CGR-urile donatoare să nu fie distruse de celulele T ale gazdei.

O preocupare conexă este tumorigenitatea. Celulele stem pluripotente pot forma teratoame dacă celulele nediferențiate sunt transplantate. Chiar și un număr mic de PSC-uri contaminante în preparatul de CGR-uri ar putea fi dezastruos. Astfel, cercetătorii subliniază puritatea ridicată a populației grefate. Vrathasha și colab. remarcă faptul că este „critic să se determine puritatea CGR-urilor donatoare pentru a reduce riscul de formare a teratoamelor” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Acest lucru necesită un control riguros al calității – de exemplu, sortarea celulelor prin reporteri specifici CGR-urilor sau utilizarea citometriei în flux, și testarea prin metilarea genomului sau analize de expresie genică pentru a se asigura că nu rămân celule pluripotente (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Până în prezent, nu au fost raportate tumori în experimentele de transplant de CGR-uri pe animale mici, dar translația clinică va impune o purificare extrem de strictă și testarea la eliberare a oricărui produs pe bază de celule stem.

Perspectivă: Către studii umane pentru glaucom

Având în vedere provocările formidabile de mai sus, când s-ar putea aștepta în mod rezonabil un prim studiu clinic de înlocuire a CGR-urilor la pacienții cu glaucom? Din păcate, răspunsul este probabil „nu curând”. Domeniul se află încă în stadii preclinice incipiente (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Până în prezent, niciun studiu uman nu este înregistrat specific pentru transplantul de CGR-uri în glaucom. „Clinicile de celule stem” existente (de exemplu, studii înșelătoare cu celule adipoase sau de măduvă osoasă autologe) s-au concentrat pe abordări ad hoc și, în mod evident, au cauzat rău (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pacienții ar trebui să fie prudenți față de terapiile neprobate care ocolesc supravegherea FDA. Studiile legitime „primul-în-om” ar necesita o dovadă solidă de concept la animale, abordând fiecare barieră, și date robuste de siguranță. Acest lucru ar putea dura mulți ani.

O perspectivă pragmatică este că studii mici de siguranță ar putea începe la sfârșitul anilor 2020 sau în anii 2030, dacă progresele continuă. Candidații ar fi probabil pacienți cu boală foarte avansată (unde retina și nervul optic pot fi în mare parte deconectate), sau, invers, cei aflați în stadiu mediu al bolii (pentru a maximiza șansa oricărui beneficiu). Criteriile primare de evaluare ar fi inițial siguranța: absența reacțiilor inflamatorii adverse sau a formării de tumori în ochi. Criteriile secundare de evaluare ar viza detectarea oricăror semne anatomice sau funcționale de „prindere” a grefei. De exemplu, imagistica retinei (tomografia în coerență optică) ar putea căuta o îngroșare a stratului de fibre nervoase retiniene sau a stratului de celule ganglionare acolo unde au fost injectate celulele. Testele electrofiziologice, cum ar fi electroretinograma de tip (PERG) sau potențialele evocate vizuale (VEP), ar putea evidenția răspunsuri electrice provenite de la celulele grefate. În cele din urmă, testele funcționale de vedere (cum ar fi câmpurile vizuale sau sensibilitatea la contrast) ar fi importante, dar chiar și demonstrarea restaurării unui mic arc de vedere ar fi revoluționară. Prin analogie, studiile recente de terapie genică pentru bolile retiniene ereditare măsoară rezultatele în categorii structurale vs. funcționale (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); categorii similare (anatomie OCT, electrofiziologie, funcție vizuală, vedere raportată de pacient) s-ar aplica.

În rezumat, deși există un optimism prudent, orice calendar practic este pe termen lung. Fiecare dintre pașii descriși mai sus necesită perfecționare. Un prim studiu realist ar putea fi conceput la mijlocul sau sfârșitul anilor 2030, în funcție de progresele în regenerarea axonală și profilele de siguranță. Candidații și criteriile finale de evaluare ar fi alese cu atenție: probabil, în primul rând, criterii de siguranță, urmate de surogate de integrare (imagistică, electrofiziologie) înainte de a se aștepta câștiguri vizuale măsurabile. Cu alte cuvinte, domeniul trebuie să echilibreze speranța cu realismul – urmărirea înlocuirii CGR-urilor va fi un maraton de cercetare, mai degrabă decât un sprint rapid.

Concluzie

Înlocuirea CGR-urilor pierdute în glaucom cu omologii cultivați în laborator este o idee entuziasmantă, dar abia la început. In vitro, celulele stem pluripotente umane pot fi transformate în celule asemănătoare CGR-urilor, exprimând markeri cheie și chiar unele caracteristici de subtip (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studiile de transplant pe animale au arătat că o fracțiune din aceste celule pot supraviețui luni întregi, se pot integra în circuitele retiniene și pot forma sinapse (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cu toate acestea, rămân bariere enorme. Creșterea axonală dincolo de lamina cribrosa este slabă (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ghidarea către țintele centrale este insuficient controlată, sinapsele sunt slabe sau absente, iar axonii nu au mielină (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pe lângă aceasta, respingerea imună și riscurile de tumori trebuie gestionate. Pentru moment, cercetătorii continuă să abordeze fiecare provocare pe rând. Până când vom putea cultiva, administra și conecta în mod fiabil CGR-uri derivate din celule stem, transplanturile care restabilesc vederea vor rămâne în laborator. Dar progresul constant oferă o doză de speranță: cu inovație continuă și prudență, visul înlocuirii CGR-urilor „de la placa Petri la tractul optic” ar putea într-o zi să treacă de la experiment la vindecare.