Giriş

Glokom, gözü beyne bağlayan retinal ganglion hücrelerinin (RGC'ler) ölmesi ve yenilenememesi nedeniyle dünya çapında geri dönüşü olmayan körlüğün önde gelen nedenidir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). RGC'ler olmadan, retinadan gelen görsel sinyaller beyin merkezlerine (lateral genikulat nükleus ve superior kollikulus gibi) ulaşamaz, bu nedenle görme kaybı yaşanır. Mevcut glokom tedavileri (örn. göz içi basıncını düşürme) hayatta kalan RGC'leri koruyabilir ancak halihazırda kaybedilenleri geri getiremez (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kök hücre tedavisi, insan pluripotent kök hücrelerini (embriyonik kök hücreler, ESC'ler veya indüklenmiş pluripotent kök hücreler, iPSC'ler) RGC'lere farklılaştırarak ve bunları göze naklederek kaybedilen RGC'lerin yerine konulmasını amaçlar (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Prensip olarak bu, retinal nöronlar için sınırsız bir kaynak sağlayabilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak bu vizyonu gerçekleştirmek, büyük zorlukların üstesinden gelmeyi gerektirir: yeni RGC'lerin hayatta kalması, aksonlarını gözün çıkış noktasından (lamina cribrosa) optik sinire doğru büyütmesi, uzun mesafeler kat ederek hassas beyin hedeflerine ulaşması, işlevsel sinapslar oluşturması ve miyelinlenmesi gerekir – tüm bunlar yetişkin merkezi sinir sisteminin engelleyici ortamında gerçekleşmelidir.

Bu makale, insan kök hücrelerinden RGC'lerin türetilmesi ve hayvan modellerinde nakledilmesi alanındaki güncel durumu incelemektedir. Ardından, başarı önündeki kritik engelleri – lamina cribrosa'dan akson uzaması, talamik ve kolliküler hedeflere yönlendirme, sinaps oluşumu ve miyelinlenme – güvenlik sorunlarını (immün reddi, tümör riski) ve uygulama yöntemlerini (intravitreal vs. subretinal enjeksiyon) tartışıyoruz. Son olarak, glokomda “insan üzerindeki ilk” denemelerin ne zaman mümkün olabileceğine ve bunların hangi sonuç ölçütlerini gerektireceğine dair gerçekçi bir bakış açısı sunuyoruz. Metin boyunca açıklığa özen gösterdik: anahtar terimler koyu yazılmış ve tüm teknik kavramlar genel okuyucu kitlesi için açıklanmıştır.

İnsan Pluripotent Kök Hücrelerinden RGC'leri Farklılaştırma

Bilim insanları, insan ESC'lerini veya iPSC'lerini RGC benzeri nöronlara dönüştürmek için birçok protokol geliştirmiştir. Tipik olarak, kök hücreler ilk olarak göz gelişimini taklit eden büyüme faktörleri ve küçük moleküllerin kombinasyonları (örneğin, FGF, IGF, BMP, Wnt ve Notch yolu modülatörleri) kullanılarak retinal progenitör durumuna yönlendirilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Doğru koşullar altında bu hücreler, RGC belirteçleri ile doğrulanabilen RGC'lere daha fazla farklılaşacaktır. Temel belirteçler arasında transkripsiyon faktörleri BRN3B (POU4F2) ve ISL1, RNA bağlayıcı protein RBPMS, nöronal sitoskeletal protein β-III tubulin (TUJ1) ve sinüklein-γ (SNCG) bulunur. Gerçekten de, bir çalışma PSC kaynaklı kültürlerin birden fazla RGC belirteci ifade ettiğini gösterdi: “BRN3, ISL1 ve SNCG gibi transkripsiyon faktörleri” uzun nöritlerle birlikte ortaya çıkarak bir RGC kimliğini doğruladı (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu kök hücre RGC'leri, gen ekspresyonu ve morfoloji açısından doğal benzerlerine benzer, uzun süreçler uzatır ve aksiyon potansiyelleri üretir.

RGC'ler tek tip bir hücre türü değildir. Düzinelerce RGC alt tipi mevcuttur (örn. harekete duyarlı yöne seçici hücreler, açık/kapalı merkez hücreler, içsel olarak fotosensitif melanopsin hücreleri, alfa-RGC'ler vb.), her biri farklı işlevlere sahiptir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hayvan çalışmaları, anatomi ve moleküler belirteçlere göre 30'dan fazla RGC alt tipini kataloglamıştır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ve kanıtlar, insanlarda benzersiz bağlantılara sahip 20 veya daha fazla alt tipin bulunduğunu göstermektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teoride, kök hücre protokolleri, gelişimsel ipuçları ayarlanarak belirli alt tipleri üretmek üzere ayarlanabilir. Pratikte çoğu mevcut yöntem karışık bir RGC popülasyonunu hedefler. Araştırmacılar daha sonra belirteç kombinasyonları için birlikte boyama yaparak alt tip çeşitliliğini doğrular: örneğin, bir insan RGC farklılaşma çalışması, BRN3+ hücreleri içinde aday açık-kapalı yön-seçici RGC'leri (CART ifade eden) ve alfa-RGC'leri (SPP1/osteopontin ifade eden) tanımladı (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Alt tip spesifikasyonunu optimize etmek, her RGC alt tipinin (kendi pre- ve post-sinaptik partnerleriyle) in vivo uygun entegrasyona ihtiyaç duyacağından, aktif bir araştırma alanıdır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

RGC üretiminin verimliliği ve hızı artmıştır. Erken protokoller birkaç hafta veya ay sürerken, yeni yöntemler süreci hızlandırmaktadır. Örneğin, Luo ve arkadaşları, transkripsiyon faktörü NGN2'nin aşırı ekspresyonu ve nörotrofik bir ortam kullanarak, önceki 2D veya 3D kültürlerdeki 1-2 aya kıyasla, sadece iki hafta içinde RGC benzeri nöronlar ürettiler (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu hücreler RGC belirteçlerini ifade etti ve yetişkin sıçan gözlerine nakledildiğinde, “1 hafta içinde ganglion hücre tabakasına başarıyla göç etti” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Benzer şekilde, 3D retinal organoidler olarak büyütülen pluripotent kök hücreler (göz gelişimini yeniden oluşturanlar), doğal olarak diğer retinal nöronlarla birlikte RGC'ler üretir. Organoid kaynaklı RGC'ler, 2D kültürlere kıyasla fetal RGC'lere daha yakın gen ekspresyon profillerine sahip olma eğilimindedir ve birçok grup artık nakil deneyleri için organoidlerden RGC açısından zenginleştirilmiş hücreler toplamaktadır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Bu ilerlemeye rağmen, verimler mütevazı kalmakta ve kültürler heterojendir. Protokoller genellikle RGC'lerin azınlıkta olduğu karışık bir retinal hücre popülasyonu üretir ve kültürde hayatta kalma sınırlı olabilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Araştırmacılar, nakil öncesi RGC'leri saflaştırmak için tipik olarak hücre ayırma (örn. Thy1 veya BRN3 raporlayıcıları) yöntemini kullanır. Temel bir hedef, çok yüksek saflık elde etmektir, çünkü farklılaşmamış veya hedef dışı hücreler tümör oluşturma riski taşır. Yakın tarihli bir çalışma, “translasyonel çalışmalar için, teratom oluşumu riskini azaltmak amacıyla donör RGC'lerin saflığını belirlemek kritik olacaktır” uyarısında bulundu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Hayvan Modellerinde Nakil: Sağkalım ve Entegrasyon

Çeşitli preklinik çalışmalar, insan kök hücre kaynaklı RGC'leri hayvan modellerinde test etmiştir. Hedefler arasında nakledilen RGC'lerin hayatta kalabileceğini, konak retinaya entegre olabileceğini, aksonlar gönderebileceğini ve (nihayetinde) sinyalleri iletebileceğini göstermek yer almaktadır. Deneyler çoğunlukla kemirgenlerde (fareler, sıçanlar), ancak daha büyük hayvanlarda (kediler) ve insan dışı primatlarda da yapılmıştır.

RGC'ler in vitro farklılaştırıldıktan veya izole edildikten sonra, araştırmacılar onları konağın gözüne iletir. İki ana strateji, intravitreal enjeksiyon (hücrelerin gözün iç boşluğu olan vitreusa enjekte edilmesi) veya subretinal uygulama (hücrelerin retinanın altına yerleştirilmesi) şeklindedir. Sonuçlar çeşitlilik göstermektedir:

- İntravitreal enjeksiyon, RGC'leri hedeflemek için teknik olarak basittir (RGC'ler iç retinal yüzeyde bulunur). Birçok grup, insan RGC'lerinin veya retinal organoid kaynaklı RGC'lerin süspansiyonunu kemirgen vitreusuna enjekte etmiştir. Örneğin, Vrathasha ve arkadaşları, yaklaşık 50.000 insan iPSC-RGC'yi WS farelerine intravitreal olarak enjekte etti ve nakledilen hücrelerin ganglion hücre tabakası içinde lokalize olduğunu ve nakil sonrası en az beş ay hayatta kaldığını buldu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu hücreler normal dendritik ağaçlar geliştirdi ve yerel fare RGC'lerine neredeyse tamamen benzeyen ışıkla tetiklenen aksiyon potansiyelleri üretti (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), bu da retina içinde en azından işlevsel olarak entegre olabildiklerini kanıtladı. Luo ve arkadaşları (2020) benzer şekilde, hESC kaynaklı RGC benzeri hücrelerin (NGN2'yi aşırı eksprese edenler) bir hafta içinde yetişkin sıçanların ganglion tabakasına göç ettiğini gösterdi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu sonuçlar cesaret verici olmakla birlikte, gerçekten entegre olan hücre sayısı genellikle azdır. Vrathasha, her fare retinasında ortalama ~672 hayatta kalan donör hücre bildirdi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – bu, normal RGC sayılarının çok küçük bir kısmıdır – zorlu ortamı vurgulamaktadır.

Basit intravitreal süspansiyonlarla ilgili bir sorun, hücrelerin sıklıkla kümelenmesi veya yapışmamasıdır. RGC yaralanmasının bir kedi modelinde, Becker ve arkadaşları, intravitreal hücre süspansiyonu enjeksiyonunun hücre agregasyonuna ve çok az gerçek entegrasyona yol açtığını buldu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bir iskele kullanmanın hayatta kalmayı ve retinal göçü iyileştirebileceğini belirttiler. Gerçekten de, bazı çalışmalar artık RGC'leri biyomateryal iskelelere veya organoid dokuya yerleştirerek desteklemektedir. Örneğin, insan retinal organoidleri (gelişimsel gün 60-70'te RGC'leri hasat edenler), kedi gözlerine subretinal olarak nakledildi. Sistemik immünosüpresyon ile bu organoid greftler en az 1 ay hayatta kaldı ve konak nöronlarla sinaptik temaslar oluşturduğu görüldü (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinal yaklaşım, donör doku ile retina arasında sağlam bir temas sağlarken, intravitreal hücre süspansiyonları yüzme veya kümelenme eğilimindeydi. Öte yandan, subretinal uygulama daha karmaşık bir cerrahidir ve mevcut alanla sınırlı olabilir (subretinal alan dört ayaklılarda ve primatlarda incedir).

Küçük kemirgenlerde, intravitreal uygulama en yaygın yaklaşım olmaya devam etmektedir. Enjeksiyondan sonra, başarılı donör hücrelerin konak retinal ganglion hücre tabakasına göç ettiği ve RGC belirteçlerini (BRN3, RBPMS) haftalarca aylarca ifade ettiği tespit edilmiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bazı çalışmalar, donör hücrelerin yeni dendritler ve hatta optik sinir başına doğru ilk akson filizleri uzattığını bildirmektedir. Örneğin, farelerde nakledilen hiPSC-RGC'ler ayrıntılı dendritik ağaçlar gösterdi ve (ışıkla uyarıldığında) postsinaptik potansiyeller üretti, bu da bipolar/amakrin internöronlarla sinapslar oluşturduklarını gösterdi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak, dikkatli olmak önemlidir: fotoreseptör nakilleri ile ilgili deneyimler, aktarılan floresan belirteçlerin bazen nakil hücrelerinin entegre olmuş gibi görünmesine neden olabileceğini, oysa gerçekte sadece boyayı konak hücrelere aktardığını göstermektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Gerçek entegrasyonu doğrulamak için titiz etiketleme ve fonksiyonel testler gereklidir. Şimdiye kadar tüm vakalarda, enjekte edilen RGC'lerin sadece bir alt kümesi hayatta kalır ve entegre olur. Örneğin, Vrathasha ve arkadaşları 500.000 hücre enjekte etti, ancak daha sonra 5 ayda hayatta kalanların sadece ~%0.13'ünü (yaklaşık 650 hücre) saydı (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Açıkça, konak retinal ortam güçlü seçici baskılar uygular ve hayatta kalma sınırlayıcı bir faktör olmaya devam etmektedir.

Uygulama Yolları: İntravitreal ve Subretinal

RGC'leri göze nasıl ileteceğimiz seçimi pratik ve biyolojik çıkarımlara sahiptir. İntravitreal enjeksiyonlar, hücreleri gözün jeli (vitreus) içine, retinanın yanına yerleştirir. Bu yol, iç retinayı doğrudan banyolar ancak hücreleri difüzyonel zorluklara da maruz bırakabilir (entegre olmak için retinal yüzeye yapışmaları gerekir). Yukarıda belirtildiği gibi, desteklenmeyen hücre süspansiyonları kümelenebilir; hücreler hızla konak dokuya göç etmedikçe hayatta kalma kötü olabilir. Birçok çalışma, iskeleli veya organoid tabanlı greftlerin (tek hücre süspansiyonları yerine) sonuçları iyileştirdiğini bulmuştur (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). İntravitreal uygulama, nispeten basit bir tekniğe sahip olma (ilaç enjeksiyonları ve gen terapisi vektörleri için zaten kullanılmaktadır) ve RGC'leri doğrudan hedefleme avantajına sahiptir.

Buna karşılık, subretinal uygulama (hücreleri retina ile retinal pigment epiteli arasına yerleştirme), geleneksel olarak fotoreseptör veya RPE nakilleri için kullanılır. RGC nakilleri için daha az sezgisel olsa da, avantajlı temas sağlayabilir. Singh ve arkadaşlarının kedi çalışmasında, insan retinal organoidleri, konak retinaya yakın bir şekilde subretinal olarak implante edildi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). İmmünosüpresyon ihtiyacına rağmen, bu greftler haftalarca hayatta kaldı ve retinal ganglion hücreleriyle sinaps oluşumu belirtileri gösterdi. Dar subretinal boşluk, donör hücreleri yerinde tuttu. Ancak, kedilerde ve primatlarda bu boşluk son derece incedir, bu da hedeflemeyi zorlaştırır. Subretinal cerrahi, konak retina için de daha yüksek risk taşır. Bu nedenle, intravitreal enjeksiyon kemirgenlerde standart yaklaşım olmaya devam ederken, daha büyük gözlerde subretinal veya epiretinal (retina yüzeyine) stratejiler araştırılabilir.

Özetle, intravitreal enjeksiyon en kolay yöntemdir ancak hayatta kalma için genellikle iskeleler veya yüksek hücre sayıları gerektirir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Subretinal greftler/kümeler sağlam temas sağlayabilir (Singh kedi çalışmasında olduğu gibi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), ancak cerrahi zorluklar yaratır. Her iki yol da araştırılmaktadır ve gelecekteki protokollerin, donör-konak arayüzünü maksimize etmek için hücreleri biyolojik uyumlu iskelelere veya jellere gömmeyi birleştirmesi mümkündür.

Akson Yenilenmesi ve Bağlantı Engelleri

Nakledilen RGC'ler hayatta kalıp göz içinde konumlanabilseler bile, görmeyi beyne iletme yeteneklerini engelleyen önemli engeller bulunmaktadır. Normal (yetişkin) bir merkezi sinir sisteminde, hasarlı optik sinir lifleri iyi bir şekilde yenilenmez. Nakledilen RGC'ler aynı düşmanca ortamla karşılaşır. Temel engeller şunlardır:

Lamina Cribrosa Aracılığıyla Akson Büyümesi

Lamina cribrosa, RGC aksonlarının gözden çıktığı optik sinir başında bulunan elek benzeri bir yapıdır. Bu, yeniden büyüme için önemli bir dar geçittir. Hayvan deneylerinde, araştırmacılar az sayıda nakledilen RGC aksonunun bu bariyeri geçtiğini bulmaktadır. Titiz bir çalışma, “RGC'ler vitreusa enjekte edildiğinde, çok azının retinaya entegre olduğunu bildirdi. GCL'ye başarıyla entegre olan RGC'lerin çoğu, optik sinir başına doğru büyüyen aksonlar filizlendirdi ancak çok azı lamina cribrosa'yı geçti (~%10)” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Başka bir deyişle, yeni aksonların %90'ı lamina'da durdu. Lamina, muhtemelen engelleyici sinyaller ve fiziksel engeller üreten yoğun glial ve hücre dışı matris içerir. Bu engeli aşmak, ya donör aksonlarını mühendislik yoluyla (örneğin, mTOR veya Wnt gibi büyüme yanlısı yolları yukarı regüle ederek) ya da lamina ortamını modifiye ederek (örneğin, enzimler uygulayarak veya engelleyici molekülleri nötralize ederek) gerektirebilir. Bu sorun, herhangi bir omurilik yaralanmasına benzer: MSS'nin akson yenilenmesi başarısızlığı özelliği. Bu durum, RGC'leri göze yerleştirsek bile, aksonlarının optik sinire girmesinin çok güçlü pro-rejeneratif uyaranlar gerektireceğini göstermektedir.

Beyin Hedeflerine Yönlendirme

RGC aksonlarının gözden çıkabildiği varsayılırsa, bir sonraki zorluk, doğru hedeflere (esas olarak talamustaki lateral genikulat nükleus (LGN) ve orta beyindeki superior kollikulus) uzun mesafeler boyunca akson yönlendirmesidir. Gelişim sırasında, RGC aksonları moleküler gradyanlar (örn. ephrin-A/EphA proteinleri) ve spontan retinal aktivite ile yönlendirilir. Yetişkin beyinleri genellikle bu ipuçlarından yoksundur. Bazı kemirgen çalışmaları, yenilenen RGC aksonlarını superior kollikulusa yeniden bağlanmaya yönlendirmenin mümkün olduğunu göstermiştir: örneğin, bir optik traktus lezyon modeli, büyüme yanlısı genleri (mTOR, JAK/STAT) yukarı regüle etti ve kollikulusta yeni sinapslar gözlemledi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak, bu yenilenen aksonlar, yapay olarak desteklenmedikçe görmeyi geri getirmedi (aşağıdaki miyelinleşmeye bakınız). Kısacası, doğru yönlendirme sinyallerini bulmak (veya sağlamak) açık bir araştırma sorusudur. Nakledilen RGC aksonları, beyinde doğru retinotopik haritayı oluşturmak için ideal olarak embriyonik yönlendirme ipuçlarını yeniden canlandırmalıdır, ancak bunun yetişkinlerde nasıl başarılacağı belirsizliğini korumaktadır.

Sinaps Oluşumu

Yeni aksonlar nihayetinde doğru hedef nöronlarla sinapslar oluşturmalıdır. Cesaret verici bir şekilde, kanıtlar nakledilen RGC'lerin en azından retina içinde sinaptik bağlantılar oluşturabildiğini göstermektedir. Johnson ve arkadaşlarının çalışmasında, konak GCL'ye göç eden hiPSC kaynaklı RGC'ler normal dendritik ağaçlar geliştirdi. Sinaptik belirteç boyama ve ışık uyarımı kullanarak, yazarlar “donör RGC'ler ve konak retina arasında yeni ve işlevsel sinapsların oluşumunu gösterdiler” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Başka bir deyişle, nakledilen RGC'ler bipolar/amakrin internöronlarla bağlantı kurabildi ve sinyalleri aşağı akış konak hücrelere iletebildi, ancak yanıtlar yerel hücrelerden biraz daha zayıftı. Bu bulgu, en azından iç retina düzeyinde uygun kablolamanın gerçekleşebileceğini göstermektedir.

Beyinde sinaps oluşumu, başarılması ve ölçülmesi daha da zordur. Bazı yenilenme çalışmaları (doğrudan nakil çalışmaları değil), RGC aksonlarını kollikulusa doğru yeniden büyümeye ve sinapslar oluşturmaya teşvik etmiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Yukarıda bahsedilen optik traktus lezyon modelinde, suprakiazmatik/kolliküler bölgedeki yeni aksonlar sinapslar oluşturdu, ancak farelerde hala ölçülebilir bir görsel davranış yoktu. Bu durum daha sonra kusurlu sinapslardan ziyade miyelin eksikliğine atfedildi (bir sonraki bölüme bakınız) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sonuç olarak: Sinaptogenez prensipte mümkündür, ancak görmeyi geri kazandıracak sağlam, kesin olarak hedeflenmiş sinapslar sağlamak büyük bir engeldir. Yeni bağlantıları yönlendirmek ve güçlendirmek için muhtemelen “gelişim benzeri” ipuçları, such as desenli ışık uyarımı (retinal dalgalar) veya destekleyici gliyaların birlikte nakli, gerekecektir.

Yenilenen Aksonların Miyelinlenmesi

Son olarak, RGC aksonları normalde ancak lamina cribrosa'yı geçtikten sonra miyelinlenir – bu, gözün ilginç bir tasarım özelliğidir. Oligodendrositler (MSS miyelinleştiren hücreler) lamina tarafından retinadan uzak tutulur (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Nakledilen bir RGC'nin aksonu gözden çıkarsa, miyelinleştiren gliyaya sahip MSS'ye girer. Ancak, birçok deneysel vakada yeni aksonlar miyelinlenmemiş kalır. Bu önemlidir çünkü miyelinlenmemiş uzun MSS aksonları impulsaları çok kötü iletir. Optik traktus yenilenme çalışmasında (yukarıda açıklanan), yazarlar yeni oluşan aksonların miyelinlenmemiş olduğunu ve farelerin 4-aminopiridin (4-AP) – potasyum kanallarını bloke eden ve miyelinlenmesi bozulmuş liflerde iletimi artıran bir ilaç – verilmedikçe görsel iyileşme göstermediğini buldular (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Aslında, 4-AP, miyelin eksikliğini telafi ederek görmeyi kısmen geri kazandırdı. Bu sonuç şu noktayı vurgulamaktadır: bir RGC aksonu hedefine ulaşsa bile, miyelin olmadan görme için yeterince hızlı sinyal iletemez. Uygun miyelinleşmeyi sağlamak – belki de oligodendrosit öncüllerini birlikte naklederek veya konak gliyayı uyararak – hayati olacaktır.

Özetle, nakledilen RGC'ler bir dizi zorlukla karşılaşır: sadece az bir kısmı lamina cribrosa'yı geçer (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), beyin hedeflerine doğru koridoru bulmaları, uygun sinapslar oluşturmaları ve ardından miyelinle kaplanmaları gerekir. Her adım şu anda hayvan modellerinde sadece kısmi başarıya sahiptir. Bu engellerin üstesinden gelmek, nöro-rejenerasyonda aktif bir araştırma alanıdır.

İmmün ve Güvenlik Zorlukları

Göz nispeten immün ayrıcalıklıdır, ancak hücre nakli hala immün saldırı riski taşır. Donör hücreler otolog (hastanın kendi iPSC'lerinden) ise, reddedilme minimaldir ancak teknik karmaşıklık yüksektir. Allogenik hücreler (başka bir donörden veya kök hücre hattından) üretmesi daha kolaydır ancak konak immün sistemi tarafından saldırıya uğrayabilir. Hayvan çalışmalarında, araştırmacılar genellikle greft sağkalımını desteklemek için immünosüpresif ilaçlar kullanır. Örneğin, kedi organoid nakil çalışmasında, greftin hayatta kalması ve bağlantılar oluşturması için sistemik immünosüpresyon gerekliydi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). İmmünosüpresyon olmadan, ksenogenik hücreler hızla temizlenir. İlginç bir şekilde, retinal nakillerin çoğu preklinik çalışması, tam bir reddedilmeden ziyade sadece düşük dereceli iltihaplanma bildirmektedir – bu, gözün bariyerlerinin bir faydasıdır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak, uzun vadeli başarı muhtemelen ya geçici immünosüpresyonu ya da ileri teknikleri (örneğin, hücreleri immün sistemden kaçınan kaplamalarla “gizleme”) gerektirecektir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Gelecekteki herhangi bir insan denemesinin, donör RGC'lerin konak T hücreleri tarafından öldürülmemesi için bu konuyu ele alması gerekecektir.

İlgili bir endişe, tümör oluşturma yeteneğidir. Pluripotent kök hücreler, farklılaşmamış hücreler nakledilirse teratomlar oluşturabilir. RGC preparasyonundaki küçük bir kirletici PSC sayısı bile felaketle sonuçlanabilir. Bu nedenle, araştırmacılar aşılanan popülasyonun yüksek saflığını vurgulamaktadır. Vrathasha ve arkadaşları, “teratom oluşumu riskini azaltmak için donör RGC'lerin saflığını belirlemenin kritik olduğunu” belirtmektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu, kapsamlı kalite kontrolü gerektirir – örneğin, RGC'ye özgü raporlayıcılar aracılığıyla hücreleri ayırma veya akış sitometrisi kullanma ve pluripotent hücre kalmadığından emin olmak için genom metilasyon veya gen ekspresyon testleri ile test etme (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Şimdiye kadar, küçük hayvan RGC nakil deneylerinde herhangi bir tümör bildirilmemiştir, ancak klinik çeviri, herhangi bir kök hücre ürününün son derece titiz saflaştırılmasını ve serbest bırakma testini zorunlu kılacaktır.

Gelecek: Glokom İçin İnsan Denemelerine Doğru

Yukarıdaki zorlu engeller göz önüne alındığında, glokom hastalarında RGC replasmanının ilk klinik denemesini ne zaman bekleyebiliriz? Ne yazık ki, cevap muhtemelen “yakında değil.” Alan hala erken preklinik aşamalardadır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bugüne kadar, glokomda RGC nakli için özel olarak kayıtlı hiçbir insan denemesi bulunmamaktadır. Mevcut “kök hücre klinikleri” (örneğin, otolog adipoz veya kemik iliği hücrelerinin yanıltıcı denemeleri), özel yaklaşımlara odaklanmış ve bariz bir şekilde zarar vermiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hastalar, FDA denetimini atlayan kanıtlanmamış tedavilere karşı dikkatli olmalıdır. Meşru insan üzerindeki ilk denemeler, her engeli ele alan hayvanlarda sağlam bir konsept kanıtı ve sağlam güvenlik verileri gerektirecektir. Bu birçok yıl alabilir.

Pragmatik bir bakış açısı, ilerleme devam ederse küçük güvenlik denemelerinin 2020'lerin sonlarında veya 2030'larda başlayabileceğidir. Adaylar muhtemelen çok ileri evre hastalığı olan (retina ve optik sinirin büyük ölçüde bağlantısız olabileceği) hastalar veya tam tersine orta evre hastalığı olanlar (herhangi bir fayda şansını maksimize etmek için) olacaktır. Birincil son noktalar başlangıçta güvenlik olacaktır: gözde olumsuz inflamatuar reaksiyonların veya tümör oluşumunun olmaması. İkincil son noktalar, greftin “tutunmasının” herhangi bir anatomik veya fonksiyonel işaretini tespit etmeyi amaçlayacaktır. Örneğin, retinanın görüntülenmesi (optik koherens tomografi), hücrelerin enjekte edildiği retinal sinir lifi tabakasında veya ganglion hücre tabakasında bir kalınlaşma arayabilir. Desen elektroretinogram (PERG) veya görsel uyarılmış potansiyeller (VEP) gibi elektrofizyolojik testler, aşılanan hücrelerden kaynaklanan elektriksel yanıtları ortaya çıkarabilir. Nihayetinde, fonksiyonel görme testleri (görsel alanlar veya kontrast duyarlılığı gibi) önemli olacaktır, ancak çok küçük bir görme yayının geri kazanılmasının gösterilmesi bile çığır açıcı olacaktır. Benzer şekilde, kalıtsal retinal hastalıklar için son gen terapi denemeleri, yapısal ve fonksiyonel kategorilerde sonuçları ölçmektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); benzer kategoriler (OCT anatomisi, elektrofizyoloji, görsel fonksiyon, hasta tarafından bildirilen görme) geçerli olacaktır.

Özetle, ihtiyatlı bir iyimserlik olmasına rağmen, pratik bir zaman çizelgesi uzundur. Yukarıda özetlenen her adımın iyileştirilmesi gerekmektedir. Gerçekçi bir ilk deneme, akson yenilenmesi ve güvenlik profillerindeki atılımlara bağlı olarak 2030'ların ortalarından sonlarına doğru tasarlanabilir. Adaylar ve son noktalar dikkatle seçilecektir: muhtemelen önce güvenlik odaklı son noktalar, ardından ölçülebilir görme kazançları beklenmeden entegrasyonun vekilleri (görüntüleme, elektrofizyoloji). Başka bir deyişle, alan umut ve gerçekçiliği dengelemelidir – RGC replasmanını takip etmek hızlı bir depar yerine bir araştırma maratonu olacaktır.

Sonuç

Glokomda kaybedilen RGC'leri laboratuvarda yetiştirilen benzerleriyle değiştirmek heyecan verici ancak yeni gelişen bir fikirdir. İn vitro, insan pluripotent kök hücreleri, anahtar belirteçleri ve hatta bazı alt tip özelliklerini ifade eden RGC benzeri hücrelere dönüştürülebilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hayvanlardaki nakil çalışmaları, bu hücrelerin bir kısmının aylarca hayatta kalabileceğini, retinal devreye entegre olabileceğini ve potansiyel olarak sinapslar oluşturabileceğini göstermiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak, devasa engeller devam etmektedir. Lamina cribrosa'nın ötesinde akson büyümesi zayıftır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), merkezi hedeflere yönlendirme yetersiz kontrol edilmektedir, sinapslar zayıf veya yoktur ve aksonlarda miyelin bulunmamaktadır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Bunun yanı sıra, immün reddi ve tümör riskleri yönetilmelidir. Şimdilik, araştırmacılar her zorluğun sırayla üstesinden gelmeye devam ediyor. Kök hücre RGC'lerini güvenilir bir şekilde büyütüp, iletip ve bağlayana kadar, görmeyi geri kazandıran nakiller laboratuvarda kalacaktır. Ancak istikrarlı ilerleme bir umut kaynağıdır: sürekli yenilik ve dikkatle, “petri kabından optik traktusa” RGC replasmanı hayali bir gün deneyden tedaviye geçebilir.