Transplantation av stamcellsderiverade RGC: Från petriskål till synnervsbana
Introduktion
Glaukom är en ledande orsak till irreversibel blindhet över hela världen, eftersom de retinala gangliecellerna (RGC) som förbinder ögat med hjärnan dör och inte kan regenerera (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Utan RGC kan visuella signaler från näthinnan inte nå hjärnans centra (som nucleus geniculatus lateralis och colliculus superior), vilket leder till synförlust. Nuvarande glaukombehandlingar (t.ex. sänkning av intraokulärt tryck) kan skydda överlevande RGC, men kan inte återställa de som redan förlorats (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Stamcellsterapi syftar till att ersätta förlorade RGC genom att differentiera humana pluripotenta stamceller (antingen embryonala stamceller, ESC, eller inducerade pluripotenta stamceller, iPSC) till RGC och transplantera dem till ögat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I princip skulle detta kunna tillhandahålla en obegränsad källa av retinala nervceller (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Men att förverkliga denna vision kräver att man övervinner enorma utmaningar: de nya RGC måste överleva, låta axoner växa genom ögats utgång (lamina cribrosa) in i synnerven, navigera långa sträckor till exakta hjärnmål, bilda funktionella synapser och bli myeliniserade – allt i den hämmande miljön i det vuxna centrala nervsystemet.
Denna artikel granskar det senaste inom framställning av RGC från mänskliga stamceller och transplantation av dem i djurmodeller. Vi diskuterar sedan kritiska hinder för framgång – axonförlängning genom lamina cribrosa, vägledning till talamiska och kolliculära mål, synapsbildning och myelinisering – samt säkerhetsfrågor (immunologisk avstötning, tumörrisk) och leveransmetoder (intravitreal vs. subretinal injektion). Slutligen ger vi en realistisk bedömning av när ”först-i-människa”-studier för glaukom kan vara genomförbara och vilka utfallsmått de skulle kräva. Genomgående strävar vi efter tydlighet: nyckelbegrepp är markerade med fetstil och alla tekniska begrepp förklaras för en lekmannapublik.
Differentiering av RGC från humana pluripotenta stamceller
Forskare har utvecklat många protokoll för att omvandla humana ESC eller iPSC till RGC-liknande nervceller. Vanligtvis leds stamcellerna först till ett retinalt progenitor-tillstånd med hjälp av kombinationer av tillväxtfaktorer och små molekyler som härmar ögonutveckling (till exempel FGF, IGF, BMP, Wnt och Notch-signalvägsmodulatorer) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Under rätt förhållanden kommer dessa celler att ytterligare differentiera till RGC, vilket kan bekräftas av RGC-markörer. Viktiga markörer inkluderar transkriptionsfaktorerna BRN3B (POU4F2) och ISL1, det RNA-bindande proteinet RBPMS, det neuronala cytoskelettproteinet β-III tubulin (TUJ1) och synuclein-γ (SNCG). En studie visade faktiskt att PSC-deriverade kulturer uttryckte flera RGC-markörer: ”transkriptionsfaktorer som BRN3, ISL1 och SNCG” dök upp tillsammans med långa neuriter, vilket bekräftade en RGC-identitet (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dessa stamcells-RGC liknar sina naturliga motsvarigheter i genuttryck och morfologi, förlänger långa processer och avfyrar aktionspotentialer.
RGC är inte en enhetlig celltyp. Dussintals RGC-subtyper existerar (t.ex. rörelsekänsliga riktningsselektiva celler, on/off-centrumceller, intrinsikalt ljuskänsliga melanopsinceller, alfa-RGC, etc.), var och en med distinkta funktioner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Djurstudier har katalogiserat över 30 RGC-subtyper med hjälp av anatomi och molekylära markörer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), och bevis tyder på att människor har i storleksordningen 20 eller fler subtyper med unika kopplingar (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I teorin skulle stamcellsprotokoll kunna anpassas för att producera specifika subtyper genom att justera utvecklingssignaler. I praktiken syftar de flesta nuvarande metoder till en blandad RGC-population. Forskare verifierar sedan subtypsmångfalden genom samfärgning för markörkombinationer: till exempel identifierade en studie om differentiering av mänskliga RGC kandidater för on-off riktningsselektiva RGC (uttrycker CART) och alfa-RGC (uttrycker SPP1/osteopontin) bland sina BRN3+-celler (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Optimering av subtypsspecificering är ett aktivt forskningsområde, eftersom varje RGC-subtyp (med sina egna pre- och post-synaptiska partners) kommer att behöva lämplig integration in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Effektiviteten och hastigheten för RGC-generering har förbättrats. Tidiga protokoll tog flera veckor eller månader, men nyare metoder snabbar upp processen. Till exempel konstruerade Luo et al. överuttryck av transkriptionsfaktorn NGN2 plus ett neurotrofiskt medium för att producera RGC-liknande nervceller på bara två veckor, jämfört med 1–2 månader i tidigare 2D- eller 3D-kulturer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dessa celler uttryckte RGC-markörer och, när de transplanterades till vuxna råttögon, ”migrerade framgångsrikt till gangliecellskiktet inom 1 vecka” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). På liknande sätt ger pluripotenta stamceller som odlas som 3D-retinala organoider (som återkapitulerar ögonutveckling) naturligt RGC tillsammans med andra retinala nervceller. Organoid-deriverade RGC tenderar att ha genuttrycksprofiler närmare foster-RGC än 2D-kulturer, och många grupper skördar nu RGC-berikade celler från organoider för transplantationsförsök (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Trots dessa framsteg förblir utbytet blygsamt och kulturerna heterogena. Protokollen producerar ofta en blandad retinal cellpopulation med en minoritet av RGC, och överlevnaden i kultur kan vara begränsad (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Forskare använder vanligtvis cellsortering (t.ex. Thy1- eller BRN3-reportrar) för att rena RGC före transplantation. Ett viktigt mål är att uppnå mycket hög renhet, eftersom odifferentierade eller felplacerade celler riskerar att bilda tumörer. En nylig studie varnade för att ”för translationella studier kommer det att vara avgörande att bestämma renheten hos donator-RGC för att minska risken för teratomutveckling” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Transplantation i djurmodeller: Överlevnad och integration
Ett antal prekliniska studier har nu testat humana stamcellsderiverade RGC i djurmodeller. Målen inkluderar att visa att transplanterade RGC kan överleva, integrera i värdens näthinna, skicka ut axoner och (slutligen) överföra signaler. Experiment har främst utförts på gnagare (möss, råttor), men även på större djur (katter) och icke-mänskliga primater.
Efter differentiering eller isolering av RGC in vitro levererar forskare dem till värdens öga. Två huvudstrategier är intravitreal injektion (injektion av celler i glaskroppen, ögats inre hålighet) eller subretinal leverans (placering av celler under näthinnan). Resultaten varierar:
- Intravitreal injektion är tekniskt okomplicerad för att rikta sig mot RGC (som finns på den inre näthinneytan). Flera grupper har injicerat suspensioner av humana RGC eller retinala organoid-deriverade RGC i gnagarglaskroppen. Till exempel injicerade Vrathasha et al. cirka 50 000 humana iPSC-RGC intravitrealt i WS-möss och fann att de transplanterade cellerna lokaliserades inom gangliecellskiktet och överlevde minst fem månader efter transplantation (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dessa celler utvecklade normala dendritiska arborisationer och framkallade ljusdrivna aktionspotentialer nästan identiska med inhemska mus-RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), vilket bevisar att de kunde integrera funktionellt åtminstone i näthinnan. Luo et al. (2020) visade på liknande sätt att hESC-deriverade RGC-liknande celler (överuttryckande NGN2) migrerade in i gangliecellskiktet hos vuxna råttor inom en vecka (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dessa resultat är uppmuntrande, men antalet celler som verkligen integreras är generellt sett litet. Vrathasha rapporterade ett genomsnitt på cirka 672 överlevande donatorceller per musretina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – en liten fraktion av normala RGC-antal – vilket belyser den utmanande miljön.
Ett problem med enkla intravitreala suspensioner är att celler ofta klumpar ihop sig eller inte fäster. I en kattmodell av RGC-skada fann Becker et al. att intravitreal injektion av en cellsuspension ledde till cellaggregation och liten verklig integration (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). De noterade att användning av en stomme kunde förbättra överlevnaden och migrationen i näthinnan. Faktum är att vissa studier nu bäddar in RGC på biomaterialstommar eller organoidvävnad för att stödja dem. Till exempel transplanterades humana retinala organoider (skörda RGC vid utvecklingsdag 60–70) subretinalt till kattögon. Med systemisk immunsuppression överlevde dessa organoidtransplantat minst 1 månad och verkade bilda synaptiska kontakter med värdneuroner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Den subretinala metoden säkerställde fast kontakt mellan donatorvävnad och näthinnan, medan intravitreala cellsuspensioner tenderade att flyta eller klumpa ihop sig. Å andra sidan är subretinal leverans en mer komplex operation och kan begränsas av tillgängligt utrymme (det subretinala utrymmet är tunt hos fyrfotadjur och primater).
Hos små gnagare förblir intravitreal leverans den vanligaste metoden. Efter injektion har framgångsrika donatorceller identifierats som migrerar till värdretinas gangliecellskikt och uttrycker RGC-markörer (BRN3, RBPMS) under veckor till månader (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vissa studier rapporterar att donatorceller förlänger nya dendriter och till och med initiala axonutskott mot synnervshuvudet. Till exempel visade transplanterade hiPSC-RGC i möss utarbetade dendritträd och (när de stimulerades av ljus) genererade postsynaptiska potentialer, vilket indikerar att de hade bildat synapser med bipolära/amakrina interneuroner (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Det är dock viktigt att vara försiktig: erfarenheter med fotoreceptortransplantationer visar att överförda fluorescerande markörer ibland kan få det att se ut som att transplantationsceller har integrerats när de i själva verket bara överförde färgämne till värdceller (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Rigorös märkning och funktionell testning behövs för att bekräfta sann integration. I alla hittillsvarande fall överlever och integreras endast en undergrupp av injicerade RGC. Till exempel injicerade Vrathasha et al. 500 000 celler men räknade senare endast cirka 0,13 % (ungefär 650 celler) som överlevande efter 5 månader (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tydligtvis utövar värdretinans miljö starka selektiva tryck, och överlevnad förblir en begränsande faktor.
Leveransvägar: Intravitreal kontra subretinal
Valet av hur man levererar RGC till ögat har praktiska och biologiska konsekvenser. Intravitreala injektioner placerar celler i ögats gel (glaskroppen) bredvid näthinnan. Denna väg badar direkt den inre näthinnan men kan också utsätta celler för diffusionsutmaningar (de måste fästa vid näthinneytan för att integreras). Som nämnts ovan kan cellsuspensioner utan stöd klumpa ihop sig; överlevnaden kan vara dålig om inte cellerna snabbt migrerar till värdvävnaden. Flera studier har funnit att stomme- eller organoidbaserade transplantat (snarare än encellsuspensioner) förbättrar resultaten (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Intravitreal leverans har fördelen av en relativt enkel teknik (den används redan för läkemedelsinjektioner och genterapivektorer) och direkt inriktning på RGC.
Däremot används subretinal leverans (placering av celler mellan näthinnan och det retinala pigmentepitelet) traditionellt för fotoreceptor- eller RPE-transplantat. För RGC-transplantat är det mindre intuitivt men kan ge fördelaktig kontakt. I kattstudien av Singh et al. implanterades humana retinala organoider subretinalt med nära anslutning till värdretina. Trots behovet av immunsuppression överlevde dessa transplantat i veckor och visade tecken på synapsbildning med retinala ganglieceller (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Det smala subretinala utrymmet höll donatorcellerna på plats. I katter och primater är detta utrymme dock extremt tunt, vilket gör inriktningen utmanande. Subretinal kirurgi medför också högre risk för värdretina. Således förblir intravitreal injektion standardmetoden hos gnagare, medan subretinala eller epiretinala (på näthinnans yta) strategier kan undersökas i större ögon.
Sammanfattningsvis är intravitreal injektion enklast men kräver ofta stommar eller höga cellantal för att överlevnad ska uppnås (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinala transplantat/kluster kan uppnå fast kontakt (som i Singhs kattstudie (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), men innebär kirurgiska utmaningar. Båda vägarna undersöks, och det är möjligt att framtida protokoll kommer att kombinera cellinbäddning i biokompatibla stommar eller geler för att maximera gränssnittet mellan donator och värd.
Hinder för axonregenerering och konnektivitet
Även om transplanterade RGC överlever och positionerar sig i ögat, blockerar stora hinder deras förmåga att överföra syn till hjärnan. I ett normalt (vuxet) centralt nervsystem återväxer skadade synnervsfibrer dåligt. Transplanterade RGC möter samma fientliga miljö. Viktiga hinder inkluderar:
Axonväxt genom Lamina Cribrosa
Lamina cribrosa är en sil-liknande struktur vid synnervshuvudet där RGC-axoner lämnar ögat. Det är en stor flaskhals för återväxt. I djurexperiment finner forskare att få transplanterade RGC-axoner korsar denna barriär. En noggrann studie rapporterade att ”när RGC injicerades i glaskroppen integrerades få i näthinnan. Av de RGC som framgångsrikt integrerades i GCL spirade många axoner som växte mot synnervshuvudet men få växte förbi lamina cribrosa (~10%)” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Med andra ord stannade 90% av de nya axonerna vid lamina. Lamina innehåller tät gliacell och extracellulär matrix som sannolikt producerar hämmande signaler och fysiska barriärer. Att övervinna denna vägspärr kan kräva antingen att man konstruerar donatoraxonerna (till exempel genom att uppreglera pro-tillväxtvägar som mTOR eller Wnt) eller att man modifierar laminamiljön (till exempel genom att applicera enzymer eller neutralisera hämmande molekyler). Detta problem är analogt med vilken ryggmärgsskada som helst: CNS:s egenskap att axonregenerering misslyckas. Det antyder att även om vi placerar RGC i ögat, kommer det att krävas mycket starka pro-regenerativa stimuli för att få deras axoner in i synnerven.
Vägledning till hjärnmål
Förutsatt att RGC-axoner kan lämna ögat är nästa utmaning axonvägledning över långa avstånd till de korrekta målen (främst nucleus geniculatus lateralis (LGN) i thalamus och colliculus superior i mellanhjärnan). Under utvecklingen vägleds RGC-axoner av molekylära gradienter (t.ex. ephrin-A/EphA-proteiner) och spontan retinal aktivitet. Vuxna hjärnor saknar i allmänhet dessa signaler. Vissa gnagarstudier har visat att det är möjligt att styra regenererande RGC-axoner för att återansluta till colliculus superior: till exempel uppreglerade en synnervsskademodell pro-tillväxtgener (mTOR, JAK/STAT) och observerade nya synapser i colliculus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dessa regenererade axoner återställde dock inte synen om de inte artificiellt stöddes (se myelinisering nedan). Kort sagt, att hitta rätt vägledningssignaler (eller att tillhandahålla dem) är en öppen forskningsfråga. De transplanterade RGC-axonerna skulle idealiskt återskapa embryonala vägledningssignaler för att bilda den korrekta retinotopiska kartan i hjärnan, men det är fortfarande oklart hur detta ska uppnås hos vuxna.
Synapsbildning
Nya axoner måste slutligen bilda synapser med de korrekta målneuronerna. Uppmuntrande nog tyder bevis på att transplanterade RGC kan bilda synaptiska kopplingar åtminstone inom näthinnan. I studien av Johnson et al. utvecklade hiPSC-deriverade RGC som migrerade in i värdens GCL normala dendritiska arborisationer. Med hjälp av synaptisk markörfärgning och ljusstimulering ”demonstrerade författarna bildandet av nya och funktionella synapser mellan donator-RGC och värdretina” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Med andra ord kunde transplanterade RGC ansluta till bipolära/amakrina interneuroner och överföra signaler till nedströms värdceller, även om svaren var något svagare än för inhemska celler. Detta fynd indikerar att, åtminstone på den inre näthinnans nivå, lämplig koppling kan ske.
Synapsbildning i hjärnan är ännu svårare att uppnå och mäta. Vissa regenereringsstudier (inte transplantationsstudier i sig) har förmått RGC-axoner att återväxa mot colliculus och bilda synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I den ovan nämnda synnervsskademodellen bildade nya axoner i den suprakhiasmatiska/colliculära regionen synapser, men mössen hade fortfarande inget mätbart visuellt beteende. Detta tillskrevs senare brist på myelin (se nästa avsnitt) snarare än felaktiga synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Slutsats: Synaptogenes är i princip möjlig, men att säkerställa robusta, precist riktade synapser som återställer synen är ett stort hinder. Det kommer sannolikt att kräva ”utvecklingsliknande” signaler, såsom mönstrad ljusstimulering (retinala vågor) eller co-transplantation av stödjande gliaceller, för att vägleda och förstärka nya kopplingar.
Myelinisering av regenererade axoner
Slutligen blir RGC-axoner normalt myeliniserade först efter att de passerat genom lamina cribrosa – en intressant designfunktion i ögat. Oligodendrocyter (CNS:s myeliniserande celler) hålls utanför näthinnan av lamina (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Om en transplanterad RGC:s axon lämnar ögat, kommer det in i CNS, som har myeliniserande gliaceller. Men i många experimentella fall förblir nya axoner omyeliniserade. Detta spelar roll eftersom omyeliniserade långa CNS-axoner leder impulser mycket dåligt. I studien om synnervsregenerering (beskriven ovan) fann författarna att de nybildade axonerna var omyeliniserade, och mössen visade ingen synförbättring om de inte fick 4-aminopyridin (4-AP) – ett läkemedel som blockerar kaliumkanaler och ökar ledningen i demyeliniserade fibrer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). I själva verket återställde 4-AP delvis synen genom att kompensera för bristen på myelin. Detta resultat understryker poängen: även om en RGC-axon når sitt mål, kommer den utan myelin inte att leda signaler tillräckligt snabbt för syn. Att säkerställa korrekt myelinisering – kanske genom att co-transplantera oligodendrocytprekursorer eller stimulera värdgliaceller – kommer att vara avgörande.
Sammanfattningsvis står transplanterade RGC inför en utmaning: endast ett fåtal växer förbi lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), de måste hitta den korrekta korridoren till hjärnmålen, bilda lämpliga synapser och sedan omslutas av myelin. Varje steg har för närvarande endast delvis framgång i djurmodeller. Att övervinna dessa hinder är ett aktivt forskningsområde inom neuroregenerering.
Immunologiska och säkerhetsmässiga utmaningar
Ögat är relativt immunprivilegierat, men transplantation av celler riskerar ändå immunattack. Om donatorcellerna är autologa (från en patients egna iPSC), är avstötningen minimal men den tekniska komplexiteten är hög. Allogena celler (från en annan donator eller en stamcellslinje) är lättare att producera men kan attackeras av värdens immunsystem. I djurstudier använder forskare ofta immunsuppressiva läkemedel för att främja transplantatöverlevnad. Till exempel, i studien om organoidtransplantation hos katter, krävdes systemisk immunsuppression för att transplantatet skulle överleva och bilda kopplingar (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Utan immunsuppression rensas xenogena celler snabbt. Intressant nog rapporterar de flesta prekliniska studier av retinala transplantat endast låggradig inflammation snarare än fullständig avstötning – en fördel med ögats barriärer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Långsiktig framgång kommer dock sannolikt att kräva antingen övergående immunsuppression eller avancerade tekniker (som att ”maskera” celler med immunundvikande beläggningar) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Alla framtida studier på människor skulle behöva hantera detta så att donator-RGC inte dödas av värdens T-celler.
En relaterad oro är tumörbildning. Pluripotenta stamceller kan bilda teratom om odifferentierade celler transplanteras. Även ett litet antal kontaminerande PSC i RGC-preparatet kan vara katastrofalt. Därför betonar forskare hög renhet av den transplanterade populationen. Vrathasha et al. noterar att det är ”avgörande att bestämma renheten hos donator-RGC för att minska risken för teratomutveckling” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Detta kräver noggrann kvalitetskontroll – till exempel sortering av celler via RGC-specifika reportrar eller användning av flödescytometri, och testning med genommetylering eller genuttrycksanalyser för att säkerställa att inga pluripotenta celler återstår (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hittills har inga tumörer rapporterats i djurförsök med RGC-transplantationer, men klinisk översättning kommer att kräva extremt sträng rening och frisläppningstestning av alla stamcellsprodukter.
Framtidsutsikter: Mot mänskliga försök för glaukom
Med tanke på de ovan nämnda enorma utmaningarna, när kan man rimligen förvänta sig en första klinisk prövning av RGC-ersättning hos glaukompatienter? Tyvärr är svaret troligen ”inte snart”. Fältet befinner sig fortfarande i tidiga prekliniska stadier (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hittills är ingen human prövning registrerad specifikt för RGC-transplantation vid glaukom. Befintliga ”stamcellskliniker” (till exempel vilseledande studier med autologa fett- eller benmärgsceller) har fokuserat på ad hoc-metoder och har, påfallande nog, orsakat skada (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Patienter bör vara försiktiga med obeprövade terapier som kringgår FDA:s övervakning. Legitima först-i-människa-prövningar skulle kräva solida bevis på koncept i djur som adresserar varje hinder, och robusta säkerhetsdata. Detta kan ta många år.
En pragmatisk bedömning är att små säkerhetsprövningar kan komma att starta sent 2020-tal eller 2030-tal, om framstegen fortsätter. Kandidater skulle sannolikt vara patienter med mycket avancerad sjukdom (där näthinnan och synnerven kan vara till stor del frånkopplade), eller omvänt de i mellanstadiet av sjukdomen (för att maximera chansen till någon nytta). De primära slutpunkterna skulle initialt vara säkerhet: frånvaro av ogynnsamma inflammatoriska reaktioner eller tumörbildning i ögat. Sekundära slutpunkter skulle syfta till att upptäcka eventuella anatomiska eller funktionella tecken på att transplantatet ”fäster”. Till exempel skulle bildtagning av näthinnan (optisk koherenstomografi) kunna leta efter en förtjockning av nervfiberlagret i näthinnan eller gangliecellslagret där celler injicerades. Elektrofysiologiska tester, som mönsterelektroretinogram (PERG) eller visuellt framkallade potentialer (VEP), skulle kunna avslöja elektriska svar som härrör från de transplanterade cellerna. I slutändan skulle funktionella syntester (som synfält eller kontrastkänslighet) vara viktiga, men även att påvisa återställning av en liten synbåge skulle vara banbrytande. Som analogi mäter nyliga genterapistudier för ärftliga näthinnesjukdomar utfall i strukturella vs. funktionella kategorier (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); liknande kategorier (OCT-anatomi, elektrofysiologi, synfunktion, patientrapporterad syn) skulle gälla.
Sammanfattningsvis, även om det finns försiktig optimism, är alla praktiska tidslinjer långa. Varje steg som beskrivits ovan behöver förfinas. En realistisk första prövning skulle kunna utformas i mitten till slutet av 2030-talet, beroende på genombrott inom axonregenerering och säkerhetsprofiler. Kandidater och slutpunkter skulle väljas noggrant: förmodligen säkerhets-först-slutpunkter, följt av surrogater för integration (bildtagning, elektrofysiologi) innan man förväntar sig mätbara synvinster. Med andra ord måste fältet balansera hopp med realism – att sträva efter RGC-ersättning kommer att vara ett maraton av forskning snarare än en snabb sprint.
Slutsats
Att ersätta förlorade RGC vid glaukom med laboratorieodlade motsvarigheter är en spännande men ny idé. In vitro kan humana pluripotenta stamceller lockas till att bli RGC-liknande celler som uttrycker nyckelmarkörer och även vissa subtypsegenskaper (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Transplantationsstudier på djur har visat att en fraktion av dessa celler kan överleva i månader, integreras i näthinnans kretsar och potentiellt bilda synapser (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Men enorma hinder kvarstår. Axonväxt bortom lamina cribrosa är dålig (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), vägledning till centrala mål är otillräckligt kontrollerad, synapser är svaga eller saknas, och axoner saknar myelin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Dessutom måste immunologisk avstötning och tumörrisker hanteras. För närvarande fortsätter forskare att tackla varje utmaning i tur och ordning. Tills vi på ett tillförlitligt sätt kan odla, leverera och ansluta stamcells-RGC, kommer synåterställande transplantationer att förbli i laboratoriet. Men de stadiga framstegen ger en viss förhoppning: med fortsatt innovation och försiktighet kan drömmen om ”petriskål till synnervsbana” för RGC-ersättning en dag gå från experiment till botemedel.
Redo att kontrollera din syn?
Starta ditt gratis synfältstest på mindre än 5 minuter.
Starta test nu