Введение

Глаукома является основной причиной необратимой слепоты во всем мире, поскольку ретинальные ганглиозные клетки (РГК), соединяющие глаз с мозгом, отмирают и не могут регенерировать (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Без РГК зрительные сигналы от сетчатки не могут достигать центров мозга (таких как латеральное коленчатое тело и верхний холмик), что приводит к потере зрения. Современные методы лечения глаукомы (например, снижение внутриглазного давления) могут защитить выжившие РГК, но не могут восстановить уже утраченные (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Терапия стволовыми клетками направлена на замену утраченных РГК путем дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток человека (либо эмбриональных стволовых клеток, ЭСК, либо индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, иПСК) в РГК и их трансплантации в глаз (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В принципе, это могло бы обеспечить неограниченный источник нейронов сетчатки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Но для реализации этого замысла необходимо преодолеть огромные трудности: новые РГК должны выжить, вырастить аксоны через выход из глаза (решетчатую пластинку) в зрительный нерв, пройти большие расстояния до точных мишеней в мозге, сформировать функциональные синапсы и пройти миелинизацию – и все это в ингибирующей среде взрослой центральной нервной системы.

В этой статье рассматривается современное состояние методов получения РГК из стволовых клеток человека и их трансплантации на животных моделях. Затем мы обсуждаем критические барьеры на пути к успеху — прорастание аксонов через решетчатую пластинку, наведение к таламическим и колликулярным мишеням, формирование синапсов и миелинизацию, а также вопросы безопасности (иммунное отторжение, риск опухолей) и методы доставки (интравитреальная против субретинальной инъекции). Наконец, мы даем реалистичный прогноз относительно того, когда могут стать возможными первые испытания на людях при глаукоме и какие меры оценки результатов они потребуют. На протяжении всей статьи мы стремимся к ясности: ключевые термины выделены жирным шрифтом, а любые технические концепции объясняются для широкой аудитории.

Дифференцировка РГК из плюрипотентных стволовых клеток человека

Ученые разработали множество протоколов для превращения ЭСК или иПСК человека в нейроны, похожие на РГК. Обычно стволовые клетки сначала направляются в состояние ретинального предшественника с использованием комбинаций факторов роста и малых молекул, имитирующих развитие глаза (например, модуляторы путей FGF, IGF, BMP, Wnt и Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). При правильных условиях эти клетки будут далее дифференцироваться в РГК, что может быть подтверждено маркерами РГК. Ключевые маркеры включают факторы транскрипции BRN3B (POU4F2) и ISL1, РНК-связывающий белок RBPMS, нейрональный цитоскелетный белок β-III тубулин (TUJ1) и синуклеин-γ (SNCG). Действительно, одно исследование показало, что культуры, полученные из плюрипотентных стволовых клеток, экспрессируют множественные маркеры РГК: «факторы транскрипции, такие как BRN3, ISL1 и SNCG», появлялись наряду с длинными нейритами, подтверждая идентичность РГК (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти РГК, полученные из стволовых клеток, напоминают свои естественные аналоги по экспрессии генов и морфологии, образуя длинные отростки и генерируя потенциалы действия.

РГК не являются однородным типом клеток. Существуют десятки подтипов РГК (например, чувствительные к движению направленно-селективные клетки, on/off-клетки центра, внутренне фоточувствительные меланопсинсодержащие клетки, альфа-РГК и т.д.), каждый из которых имеет свои отличительные функции (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Исследования на животных каталогизировали более 30 подтипов РГК по анатомическим и молекулярным маркерам (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), и данные свидетельствуют о том, что у человека существует около 20 или более подтипов с уникальными связями (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Теоретически, протоколы на основе стволовых клеток можно настроить для получения конкретных подтипов путем регулирования сигналов развития. На практике большинство современных методов направлены на получение смешанной популяции РГК. Затем исследователи проверяют разнообразие подтипов путем совместного окрашивания на комбинации маркеров: например, одно исследование дифференцировки РГК человека выявило среди BRN3+ клеток-кандидатов на он-офф направленно-селективные РГК (экспрессирующие CART) и альфа-РГК (экспрессирующие SPP1/остеопонтин) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Оптимизация спецификации подтипов является активной областью исследований, поскольку каждый подтип РГК (со своими пре- и пост-синаптическими партнерами) будет нуждаться в соответствующей интеграции in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Эффективность и скорость генерации РГК улучшились. Ранние протоколы занимали несколько недель или месяцев, но новые методы ускоряют процесс. Например, Луо и др. разработали сверхэкспрессию фактора транскрипции NGN2 плюс нейротрофическую среду для получения РГК-подобных нейронов всего за две недели, по сравнению с 1–2 месяцами в более ранних 2D или 3D культурах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти клетки экспрессировали маркеры РГК и, будучи трансплантированными в глаза взрослых крыс, «успешно мигрировали в слой ганглиозных клеток за 1 неделю» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Аналогично, плюрипотентные стволовые клетки, выращенные в виде 3D ретинальных органоидов (которые воспроизводят развитие глаза), естественным образом дают РГК наряду с другими нейронами сетчатки. РГК, полученные из органоидов, как правило, имеют профили экспрессии генов, более близкие к фетальным РГК, чем культуры 2D, и многие группы теперь выделяют обогащенные РГК клетки из органоидов для экспериментов по трансплантации (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Несмотря на этот прогресс, выходы остаются скромными, а культуры гетерогенными. Протоколы часто производят смешанную популяцию клеток сетчатки с меньшинством РГК, а выживаемость в культуре может быть ограничена (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Исследователи обычно используют сортировку клеток (например, репортеры Thy1 или BRN3) для очистки РГК перед трансплантацией. Основная цель — достичь очень высокой чистоты, поскольку любые недифференцированные или внецелевые клетки рискуют образовать опухоли. Недавнее исследование предупредило, что «для трансляционных исследований будет крайне важно определить чистоту донорских РГК, чтобы снизить риск образования тератом» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Трансплантация на животных моделях: выживаемость и интеграция

Ряд доклинических исследований теперь протестировал РГК, полученные из стволовых клеток человека, на животных моделях. Цели включают демонстрацию того, что трансплантированные РГК могут выживать, интегрироваться в сетчатку реципиента, образовывать аксоны и (в конечном итоге) передавать сигналы. Эксперименты проводились в основном на грызунах (мышах, крысах), а также на более крупных животных (кошках) и нечеловекообразных приматах.

После дифференцировки или изоляции РГК in vitro исследователи доставляют их в глаз реципиента. Две основные стратегии — это интравитреальная инъекция (введение клеток в стекловидное тело, внутреннюю полость глаза) или субретинальная доставка (размещение клеток под сетчаткой). Результаты различаются:

- Интравитреальная инъекция технически проста для нацеливания на РГК (которые располагаются на внутренней поверхности сетчатки). Несколько групп вводили суспензию человеческих РГК или РГК, полученных из ретинальных органоидов, в стекловидное тело грызунов. Например, Врахаша и соавт. интравитреально вводили около 50 000 человеческих иПСК-РГК мышам WS и обнаружили, что трансплантированные клетки локализовались в слое ганглиозных клеток и выживали не менее пяти месяцев после трансплантации (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти клетки формировали нормальные дендритные арборизации и генерировали светозависимые потенциалы действия, почти идентичные нативным РГК мышей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), что доказывало их функциональную интеграцию, по крайней мере, в сетчатке. Луо и соавт. (2020) аналогичным образом показали, что РГК-подобные клетки, полученные из ЭСК человека (сверхэкспрессирующие NGN2), мигрировали в ганглиозный слой взрослых крыс в течение недели (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти результаты обнадеживают, но количество клеток, которые действительно интегрируются, обычно невелико. Врахаша сообщил в среднем о ~672 выживших донорских клетках на сетчатку мыши (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) — крошечная доля от нормального количества РГК — что подчеркивает сложность среды.

Одна из проблем простых интравитреальных суспензий заключается в том, что клетки часто слипаются или не прикрепляются. В кошачьей модели повреждения РГК Бекер и соавт. обнаружили, что интравитреальная инъекция клеточной суспензии приводила к агрегации клеток и небольшой истинной интеграции (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Они отметили, что использование каркаса может улучшить выживаемость и миграцию в сетчатке. Действительно, некоторые исследования теперь встраивают РГК в биоматериальные каркасы или органоидную ткань для их поддержки. Например, человеческие ретинальные органоиды (полученные РГК на 60–70 день развития) были трансплантированы субретинально в глаза кошек. При системной иммуносупрессии эти органоидные трансплантаты выживали не менее 1 месяца и, по-видимому, формировали синаптические контакты с нейронами реципиента (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Субретинальный подход обеспечивал плотный контакт между донорской тканью и сетчаткой, тогда как интравитреальные клеточные суспензии имели тенденцию к плаванию или слипанию. С другой стороны, субретинальная доставка является более сложной операцией и может быть ограничена доступным пространством (субретинальное пространство тонкое у четвероногих и приматов).

У мелких грызунов интравитреальная доставка остается наиболее распространенным подходом. После инъекции успешно интегрировавшиеся донорские клетки были идентифицированы как мигрирующие в слой ганглиозных клеток сетчатки реципиента и экспрессирующие маркеры РГК (BRN3, RBPMS) в течение недель или месяцев (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Некоторые исследования сообщают, что донорские клетки распространяют новые дендриты и даже начальные аксонные отростки в сторону головки зрительного нерва. Например, трансплантированные иПСК-РГК у мышей демонстрировали развитые дендритные деревья и (при стимуляции светом) генерировали постсинаптические потенциалы, указывая на то, что они образовали синапсы с биполярными/амакриновыми интернейронами (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однако важно проявлять осторожность: опыт трансплантации фоторецепторов показывает, что переданные флуоресцентные маркеры иногда могут создавать впечатление, что трансплантированные клетки интегрировались, тогда как на самом деле они только передали краситель клеткам реципиента (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Требуются строгая маркировка и функциональное тестирование для подтверждения истинной интеграции. Во всех случаях до сих пор выживает и интегрируется только часть введенных РГК. Например, Врахаша и соавт. ввели 500 000 клеток, но позже насчитали лишь ~0,13% (около 650 клеток), выживших через 5 месяцев (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – что подчеркивает сложность среды.

Способы доставки: интравитреальная против субретинальной

Выбор способа доставки РГК в глаз имеет практические и биологические последствия. Интравитреальные инъекции помещают клетки в гель глаза (стекловидное тело) рядом с сетчаткой. Этот путь непосредственно омывает внутреннюю сетчатку, но также может подвергать клетки диффузным вызовам (они должны прилипнуть к поверхности сетчатки для интеграции). Как отмечалось выше, клеточные суспензии без поддержки могут слипаться; выживаемость может быть низкой, если клетки быстро не мигрируют в ткани реципиента. Несколько исследований показали, что каркасные или органоидные трансплантаты (а не суспензии отдельных клеток) улучшают результаты (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Интравитреальная доставка имеет преимущество относительно простой техники (она уже используется для инъекций лекарств и векторов генной терапии) и прямого нацеливания на РГК.

Напротив, субретинальная доставка (размещение клеток между сетчаткой и пигментным эпителием сетчатки) традиционно используется для трансплантации фоторецепторов или ПЭС. Для трансплантации РГК это менее интуитивно, но может обеспечить выгодный контакт. В кошачьем исследовании Сингха и соавт. человеческие ретинальные органоиды были имплантированы субретинально с близким прилеганием к сетчатке реципиента. Несмотря на необходимость иммуносупрессии, эти трансплантаты выживали в течение нескольких недель и демонстрировали признаки образования синапсов с ганглиозными клетками сетчатки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Узкое субретинальное пространство удерживало донорские клетки на месте. Однако у кошек и приматов это пространство чрезвычайно тонкое, что затрудняет прицеливание. Субретинальная хирургия также сопряжена с более высоким риском для сетчатки реципиента. Таким образом, интравитреальная инъекция остается стандартным подходом у грызунов, в то время как субретинальные или эпиретинальные (на поверхность сетчатки) стратегии могут быть исследованы для более крупных глаз.

Таким образом, интравитреальная инъекция является самой простой, но часто требует каркасов или большого количества клеток для выживания (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Субретинальные трансплантаты/кластеры могут обеспечить плотный контакт (как в исследовании Сингха на кошках (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), но сопряжены с хирургическими трудностями. Оба пути исследуются, и возможно, что будущие протоколы будут сочетать встраивание клеток в биосовместимые каркасы или гели для максимизации взаимодействия донор-реципиент.

Барьеры для регенерации аксонов и коннективности

Даже если трансплантированные РГК выживают и располагаются в глазу, серьезные препятствия блокируют их способность передавать зрение в мозг. В нормальной (взрослой) центральной нервной системе поврежденные волокна зрительного нерва плохо восстанавливаются. Трансплантированные РГК сталкиваются с той же враждебной средой. Ключевые барьеры включают:

Рост аксонов через решетчатую пластинку

Решетчатая пластинка — это ситовидная структура в головке зрительного нерва, через которую аксоны РГК выходят из глаза. Это основное узкое место для регенерации. В экспериментах на животных исследователи обнаруживают, что немногие аксоны трансплантированных РГК преодолевают этот барьер. Одно тщательное исследование показало, что «когда РГК вводили в стекловидное тело, немногие интегрировались в сетчатку. Из РГК, успешно интегрированных в СГК, многие формировали аксоны, которые росли к головке зрительного нерва, но немногие прорастали через решетчатую пластинку (~10%)» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Другими словами, 90% новых аксонов застревали на решетчатой пластинке. Пластинка содержит плотную глиальную и внеклеточную матрицу, которая, вероятно, производит ингибирующие сигналы и физические барьеры. Преодоление этого препятствия может потребовать либо инженерии донорских аксонов (например, путем повышения регуляции про-ростовых путей, таких как mTOR или Wnt), либо изменения среды пластинки (например, применения ферментов или нейтрализации ингибирующих молекул). Эта проблема аналогична любой травме спинного мозга: свойство ЦНС отказывать в регенерации аксонов. Это предполагает, что даже если мы поместим РГК в глаз, их аксоны, чтобы попасть в зрительный нерв, потребуют очень сильных прорегенеративных стимулов.

Наведение к мишеням в мозге

Предполагая, что аксоны РГК могут покинуть глаз, следующей задачей является наведение аксонов на большие расстояния к правильным мишеням (главным образом, латеральному коленчатому телу (ЛКТ) в таламусе и верхнему холмику в среднем мозге). Во время развития аксоны РГК направляются молекулярными градиентами (например, белками эфрин-А/EphA) и спонтанной активностью сетчатки. Мозг взрослых особей обычно лишен этих сигналов. Некоторые исследования на грызунах показали, что возможно направить регенерирующие аксоны РГК для повторного соединения с верхним холмиком: например, в одной модели поражения зрительного тракта были повышены про-ростовые гены (mTOR, JAK/STAT) и наблюдались новые синапсы в холмике (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однако эти регенерированные аксоны не восстанавливали зрение, если им не оказывалась искусственная поддержка (см. миелинизацию ниже). Короче говоря, поиск правильных сигналов наведения (или их предоставление) — это открытый исследовательский вопрос. Аксоны трансплантированных РГК в идеале должны воспроизводить эмбриональные сигналы наведения для формирования правильной ретинотопической карты в мозге, но остается неясным, как этого добиться у взрослых.

Формирование синапсов

Новые аксоны должны в конечном итоге образовывать синапсы с правильными целевыми нейронами. Отрадно, что данные свидетельствуют о том, что трансплантированные РГК могут формировать синаптические связи по крайней мере внутри сетчатки. В исследовании Джонсона и соавт. РГК, полученные из иПСК человека, которые мигрировали в СГК реципиента, развили нормальные дендритные арборизации. Используя окрашивание синаптических маркеров и световую стимуляцию, авторы «продемонстрировали образование новых и функциональных синапсов между донорскими РГК и сетчаткой реципиента» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Другими словами, трансплантированные РГК смогли соединяться с биполярными/амакриновыми интернейронами и передавать сигналы нижестоящим клеткам реципиента, хотя ответы были несколько слабее, чем у нативных клеток. Этот вывод указывает на то, что, по крайней мере на уровне внутренней сетчатки, может происходить соответствующая проводка.

Формирование синапсов в мозге еще сложнее достичь и измерить. Некоторые исследования регенерации (не исследования трансплантации как таковые) индуцировали аксоны РГК к регенерации в сторону холмика и формированию синапсов (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В упомянутой выше модели поражения зрительного тракта новые аксоны в супрахиазматической/колликулярной области действительно образовывали синапсы, но у мышей все еще не наблюдалось измеримого зрительного поведения. Это позже было приписано отсутствию миелина (см. следующий раздел), а не дефектным синапсам (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Суть: Синаптогенез в принципе возможен, но обеспечение прочных, точно направленных синапсов, восстанавливающих зрение, является серьезным препятствием. Это, вероятно, потребует «подобных развитию» сигналов, таких как паттернированная световая стимуляция (ретинальные волны) или котрансплантация поддерживающей глии, для наведения и укрепления новых связей.

Миелинизация регенерированных аксонов

Наконец, аксоны РГК обычно миелинизируются только после того, как они проходят через решетчатую пластинку – интересная конструктивная особенность глаза. Олигодендроциты (миелинизирующие клетки ЦНС) удерживаются вне сетчатки решетчатой пластинкой (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Если аксон трансплантированной РГК выходит из глаза, он попадает в ЦНС, которая содержит миелинизирующую глию. Однако во многих экспериментальных случаях новые аксоны остаются немиелинизированными. Это важно, потому что немиелинизированные длинные аксоны ЦНС очень плохо проводят импульсы. В исследовании регенерации зрительного тракта (описанном выше) авторы обнаружили, что вновь образованные аксоны были немиелинизированными, и у мышей не наблюдалось улучшения зрения, если им не давали 4-аминопиридин (4-АП) — препарат, который блокирует калиевые каналы и усиливает проведение в демиелинизированных волокнах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). По сути, 4-АП частично восстанавливал зрение, компенсируя отсутствие миелина. Этот результат подчеркивает: даже если аксон РГК достигает своей цели, без миелина он не будет проводить сигналы достаточно быстро для зрения. Обеспечение надлежащей миелинизации — возможно, путем котрансплантации предшественников олигодендроцитов или стимуляции глии реципиента — будет иметь решающее значение.

Таким образом, трансплантированные РГК сталкиваются с целым рядом препятствий: лишь немногие прорастают через решетчатую пластинку (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), они должны найти правильный путь к мишеням в мозге, сформировать соответствующие синапсы, а затем быть покрыты миелином. Каждый из этих этапов в настоящее время имеет лишь частичный успех на животных моделях. Преодоление этих барьеров является активной областью исследований в нейрорегенерации.

Иммунные проблемы и вопросы безопасности

Глаз относительно иммунопривилегирован, но трансплантация клеток все еще сопряжена с риском иммунной атаки. Если донорские клетки аутологичны (из собственных иПСК пациента), отторжение минимально, но техническая сложность высока. Аллогенные клетки (от другого донора или линии стволовых клеток) легче производить, но они могут быть атакованы иммунной системой реципиента. В исследованиях на животных исследователи часто используют иммуносупрессивные препараты для улучшения выживаемости трансплантата. Например, в исследовании трансплантации органоидов у кошек системная иммуносупрессия требовалась для выживания и формирования связей трансплантата (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Без иммуносупрессии ксеногенные клетки быстро удаляются. Интересно, что большинство доклинических исследований трансплантации сетчатки сообщают только о низкоуровневом воспалении, а не о полном отторжении – это преимущество барьеров глаза (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однако долгосрочный успех, вероятно, потребует либо временной иммуносупрессии, либо передовых методов (таких как «маскировка» клеток иммуноотталкивающими покрытиями) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Любое будущее испытание на людях должно будет решить эту проблему, чтобы донорские РГК не погибали от Т-клеток реципиента.

Связанная с этим проблема — туморогенность. Плюрипотентные стволовые клетки могут образовывать тератомы, если трансплантируются недифференцированные клетки. Даже небольшое количество контаминирующих ПСК в препарате РГК может быть катастрофическим. Таким образом, исследователи подчеркивают высокую чистоту трансплантируемой популяции. Врахаша и соавт. отмечают, что «крайне важно определить чистоту донорских РГК, чтобы снизить риск образования тератом» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Это требует тщательного контроля качества — например, сортировки клеток с помощью РГК-специфических репортеров или использования проточной цитометрии, а также тестирования с помощью анализа метилирования генома или экспрессии генов, чтобы убедиться в отсутствии плюрипотентных клеток (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Пока что в экспериментах по трансплантации РГК на мелких животных опухолей не сообщалось, но клиническая трансляция потребует чрезвычайно строгой очистки и тестирования на выпуск любого продукта стволовых клеток.

Перспективы: к испытаниям на людях при глаукоме

Учитывая вышеизложенные огромные проблемы, когда можно разумно ожидать первого клинического испытания по замене РГК у пациентов с глаукомой? К сожалению, ответ, скорее всего, «не скоро». Область все еще находится на ранних доклинических стадиях (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На сегодняшний день не зарегистрировано ни одного испытания на людях, специально посвященного трансплантации РГК при глаукоме. Существующие «клиники стволовых клеток» (например, вводящие в заблуждение испытания аутологичных жировых или костномозговых клеток) сосредоточились на разовых подходах и, что очевидно, причинили вред (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Пациентам следует опасаться непроверенных методов лечения, которые обходят надзор FDA. Легитимные первые испытания на людях потребуют убедительного доказательства концепции на животных, устраняющего каждый барьер, и надежных данных о безопасности. Это может занять много лет.

Прагматический прогноз заключается в том, что небольшие испытания безопасности могут начаться в конце 2020-х или 2030-х годах, если прогресс продолжится. Кандидатами, вероятно, будут пациенты с очень продвинутой стадией заболевания (где сетчатка и зрительный нерв могут быть в значительной степени разъединены), или, наоборот, те, кто находится на средней стадии заболевания (чтобы максимизировать шанс на любую пользу). Первоначальными основными конечными точками будет безопасность: отсутствие нежелательных воспалительных реакций или образования опухолей в глазу. Вторичные конечные точки будут направлены на выявление любых анатомических или функциональных признаков «приживления» трансплантата. Например, визуализация сетчатки (оптическая когерентная томография) могла бы выявить утолщение слоя нервных волокон сетчатки или слоя ганглиозных клеток там, где были введены клетки. Электрофизиологические тесты, такие как паттерн-электроретинограмма (ПЭРГ) или вызванные зрительные потенциалы (ВЗП), могут выявить электрические ответы, исходящие от трансплантированных клеток. В конечном итоге, функциональные тесты зрения (такие как поля зрения или контрастная чувствительность) будут важны, но даже демонстрация восстановления крошечной дуги зрения будет прорывом. По аналогии, недавние испытания генной терапии наследственных заболеваний сетчатки измеряют результаты в структурных и функциональных категориях (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); аналогичные категории (анатомия по ОКТ, электрофизиология, зрительная функция, зрение, сообщаемое пациентом) будут применимы.

Таким образом, хотя есть осторожный оптимизм, любой практический срок долог. Каждый из вышеуказанных шагов нуждается в доработке. Реалистичное первое испытание может быть разработано в середине-конце 2030-х годов, в зависимости от прорывов в регенерации аксонов и профилях безопасности. Кандидаты и конечные точки будут выбираться тщательно: вероятно, сначала конечные точки безопасности, затем суррогаты интеграции (визуализация, электрофизиология) до того, как можно будет ожидать измеримых улучшений зрения. Другими словами, область должна балансировать надежду с реализмом – стремление к замене РГК будет марафоном исследований, а не быстрым спринтом.

Заключение

Замена утраченных РГК при глаукоме выращенными в лаборатории аналогами — это захватывающая, но только зарождающаяся идея. In vitro плюрипотентные стволовые клетки человека можно стимулировать к превращению в РГК-подобные клетки, экспрессирующие ключевые маркеры и даже некоторые подтиповые характеристики (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Исследования трансплантации на животных показали, что часть этих клеток может выживать в течение месяцев, интегрироваться в сетчаточную цепь и потенциально образовывать синапсы (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однако остаются огромные барьеры. Рост аксонов за пределами решетчатой пластинки плохой (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), наведение к центральным мишеням недостаточно контролируется, синапсы слабы или отсутствуют, а аксоны лишены миелина (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Кроме того, необходимо управлять иммунным отторжением и риском опухолей. Пока исследователи продолжают решать каждую проблему по очереди. Пока мы не сможем надежно выращивать, доставлять и соединять стволовые РГК, трансплантаты, восстанавливающие зрение, останутся в лаборатории. Но постоянный прогресс дает некоторую надежду: при продолжающихся инновациях и осторожности мечта о замене РГК «от чашки Петри до зрительного тракта» однажды может перейти от эксперимента к лечению.