Вступ

Глаукома є провідною причиною необоротної сліпоти в усьому світі, оскільки ретинальні гангліонарні клітини (РГК), що з'єднують око з мозком, відмирають і не можуть регенерувати (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Без РГК зорові сигнали від сітківки не можуть досягати мозкових центрів (таких як латеральне колінчасте тіло та верхні горбки), тому зір втрачається. Сучасні методи лікування глаукоми (наприклад, зниження внутрішньоочного тиску) можуть захистити РГК, що вижили, але не можуть відновити вже втрачені клітини (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Терапія стовбуровими клітинами має на меті замінити втрачені РГК шляхом диференціювання плюрипотентних стовбурових клітин людини (ембріональних стовбурових клітин, ЕСК, або індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, іПСК) в РГК та їх трансплантації в око (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В принципі, це може забезпечити необмежене джерело нейронів сітківки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Але реалізація цього бачення вимагає подолання величезних викликів: нові РГК повинні вижити, виростити аксони через вихід з ока (lamina cribrosa) у зоровий нерв, пройти великі відстані до точних мішеней у мозку, сформувати функціональні синапси та мієлінізуватися – і все це в інгібувальному середовищі дорослої центральної нервової системи.

Ця стаття розглядає сучасний стан отримання РГК з людських стовбурових клітин та їх трансплантації на тваринних моделях. Потім ми обговорюємо критичні перешкоди на шляху до успіху – подовження аксонів через lamina cribrosa, навігацію до таламічних та колікулярних мішеней, формування синапсів та мієлінізацію – а також питання безпеки (відторгнення імунною системою, ризик пухлин) та методи доставки (інтравітреальна проти субретинальної ін'єкції). Нарешті, ми надаємо реалістичний прогноз щодо того, коли стануть можливими перші клінічні випробування на людях з глаукомою та які показники результатів вони вимагатимуть. Протягом усього тексту ми прагнемо до ясності: ключові терміни виділені жирним шрифтом, а будь-які технічні концепції пояснюються для нефахівців.

Диференціація РГК з плюрипотентних стовбурових клітин людини

Вчені розробили багато протоколів для перетворення людських ЕСК або іПСК у РГК-подібні нейрони. Зазвичай стовбурові клітини спочатку спрямовуються у стан ретинальних прогеніторів за допомогою комбінацій факторів росту та малих молекул, що імітують розвиток ока (наприклад, модулятори сигнальних шляхів FGF, IGF, BMP, Wnt та Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). За відповідних умов ці клітини надалі диференціюються в РГК, що може бути підтверджено за допомогою РГК-маркерів. Ключові маркери включають фактори транскрипції BRN3B (POU4F2) та ISL1, РНК-зв'язувальний білок RBPMS, нейрональний цитоскелетний білок β-III тубулін (TUJ1) та синуклеїн-γ (SNCG). Дійсно, одне дослідження показало, що культури, отримані з ПСК, експресують численні РГК-маркери: «фактори транскрипції, такі як BRN3, ISL1 та SNCG», з'являлися поряд з довгими нейритами, що підтверджувало ідентичність РГК (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці стовбурові РГК нагадують свої природні аналоги за експресією генів та морфологією, витягуючи довгі відростки та генеруючи потенціали дії.

РГК не є однорідним типом клітин. Існують десятки підтипів РГК (наприклад, чутливі до руху, селективні до напрямку клітини, клітини з увімк./вимк. центром, внутрішньо чутливі до світла меланопсинові клітини, альфа-РГК тощо), кожен з яких має чіткі функції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Дослідження на тваринах каталогізували понад 30 підтипів РГК за анатомією та молекулярними маркерами (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), і дані свідчать про те, що у людей існує близько 20 або більше підтипів з унікальними зв'язками (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Теоретично, протоколи стовбурових клітин можна налаштувати для отримання специфічних підтипів шляхом коригування сигналів розвитку. На практиці більшість сучасних методів спрямовані на отримання змішаної популяції РГК. Потім дослідники перевіряють різноманітність підтипів за допомогою одночасного фарбування комбінаціями маркерів: наприклад, одне дослідження диференціації РГК людини ідентифікувало кандидати на РГК, селективні до напрямку увімк./вимк. (експресують CART), та альфа-РГК (експресують SPP1/остеопонтин) серед своїх BRN3+ клітин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Оптимізація специфікації підтипів є активною галуззю досліджень, оскільки кожен підтип РГК (зі своїми перед- та після-синаптичними партнерами) потребуватиме відповідної інтеграції in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Ефективність та швидкість генерації РГК покращилися. Ранні протоколи займали кілька тижнів або місяців, але новіші методи прискорюють процес. Наприклад, Luo та співавт. спроектували надмірну експресію фактора транскрипції NGN2 разом з нейротрофічним середовищем для отримання РГК-подібних нейронів лише за два тижні, порівняно з 1–2 місяцями в попередніх 2D або 3D культурах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці клітини експресували РГК-маркери, і при трансплантації в очі дорослих щурів «успішно мігрували до гангліонарного шару сітківки за 1 тиждень» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Аналогічно, плюрипотентні стовбурові клітини, вирощені як 3D ретинальні органоїди (які відтворюють розвиток ока), природним чином продукують РГК разом з іншими нейронами сітківки. РГК, отримані з органоїдів, як правило, мають профілі експресії генів ближчі до фетальних РГК, ніж 2D культури, і багато груп зараз збирають клітини, збагачені РГК, з органоїдів для експериментів з трансплантації (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Незважаючи на цей прогрес, вихід залишається помірним, а культури – гетерогенними. Протоколи часто продукують змішану популяцію клітин сітківки з меншістю РГК, а виживання в культурі може бути обмеженим (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Дослідники зазвичай використовують сортування клітин (наприклад, Thy1 або BRN3 репортери) для очищення РГК перед трансплантацією. Основною метою є досягнення дуже високої чистоти, оскільки будь-які недиференційовані або нецільові клітини ризикують утворити пухлини. Недавнє дослідження застерігало, що «для трансляційних досліджень буде критично важливо визначити чистоту донорських РГК, щоб зменшити ризик тератомного утворення» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Трансплантація на тваринних моделях: Виживання та інтеграція

Наразі низка доклінічних досліджень протестувала РГК, отримані зі стовбурових клітин людини, на тваринних моделях. Цілі включають демонстрацію того, що трансплантовані РГК можуть виживати, інтегруватися в сітківку хазяїна, випускати аксони та (зрештою) передавати сигнали. Експерименти проводилися переважно на гризунах (миші, щури), а також на більших тваринах (коти) та нелюдських приматах.

Після диференціації або ізоляції РГК in vitro дослідники доставляють їх в око хазяїна. Існують дві основні стратегії: інтравітреальна ін'єкція (введення клітин у склоподібне тіло, внутрішню порожнину ока) або субретинальна доставка (розміщення клітин під сітківкою). Результати різняться:

- Інтравітреальна ін'єкція є технічно простою для націлювання на РГК (які розташовані на внутрішній поверхні сітківки). Кілька груп вводили суспензії людських РГК або РГК, отриманих з ретинальних органоїдів, у склоподібне тіло гризунів. Наприклад, Vrathasha та співавт. інтравітреально вводили близько 50 000 людських iPSC-РГК мишам WS і виявили, що трансплантовані клітини локалізувалися в гангліонарному шарі сітківки та виживали щонайменше п'ять місяців після трансплантації (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці клітини розвивали нормальні дендритні дерева та генерували потенціали дії, викликані світлом, майже ідентичні природним РГК мишей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), доводячи, що вони могли функціонально інтегруватися принаймні в сітківці. Luo та співавт. (2020) аналогічно показали, що РГК-подібні клітини, отримані з hESC (з надмірною експресією NGN2), мігрували в гангліонарний шар дорослих щурів протягом тижня (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці результати є обнадійливими, але кількість клітин, які дійсно інтегруються, як правило, невелика. Vrathasha повідомив про середнє значення ~672 вижилих донорських клітин на сітківку миші (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – крихітну частку від нормальної кількості РГК – що підкреслює складність середовища.

Однією з проблем простих інтравітреальних суспензій є те, що клітини часто злипаються або не прилипають. У моделі пошкодження РГК у котів Becker та співавт. виявили, що інтравітреальна ін'єкція клітинної суспензії призводила до агрегації клітин та незначної справжньої інтеграції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Вони зазначили, що використання каркасу може покращити виживання та міграцію в сітківці. Дійсно, деякі дослідження тепер вбудовують РГК у біоматеріальні каркаси або органоїдну тканину для їх підтримки. Наприклад, органоїди сітківки людини (з РГК, зібраними на 60–70 день розвитку) трансплантували субретинально в котячі очі. За системної імуносупресії ці органоїдні трансплантати виживали щонайменше 1 місяць і, здавалося, формували синаптичні контакти з нейронами хазяїна (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Субретинальний підхід забезпечував щільний контакт між донорською тканиною та сітківкою, тоді як інтравітреальні клітинні суспензії мали тенденцію плавати або злипатися. З іншого боку, субретинальна доставка є більш складною операцією і може бути обмежена наявним простором (субретинальний простір тонкий у чотириногих та приматів).

У малих гризунів інтравітреальна доставка залишається найпоширенішим підходом. Після ін'єкції успішні донорські клітини були ідентифіковані як такі, що мігрують до гангліонарного шару сітківки хазяїна та експресують РГК-маркери (BRN3, RBPMS) протягом тижнів до місяців (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Деякі дослідження повідомляють про донорські клітини, що випускають нові дендрити і навіть початкові аксонні відростки до головки зорового нерва. Наприклад, трансплантовані hiPSC-РГК у мишей демонстрували складні дендритні дерева та (при стимуляції світлом) генерували постсинаптичні потенціали, що вказувало на формування ними синапсів з біполярними/амакринними інтернейронами (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однак важливо бути обережними: досвід з трансплантаціями фоторецепторів показує, що перенесені флуоресцентні маркери іноді можуть створювати враження інтеграції трансплантованих клітин, тоді як насправді вони лише передали барвник клітинам хазяїна (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Для підтвердження справжньої інтеграції необхідні ретельне маркування та функціональне тестування. У всіх випадках досі лише підмножина введених РГК виживає та інтегрується. Наприклад, Vrathasha та співавт. ввели 500 000 клітин, але пізніше нарахували лише ~0,13% (близько 650 клітин) як такі, що вижили через 5 місяців (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Очевидно, середовище сітківки хазяїна накладає сильний селективний тиск, і виживання залишається обмежуючим фактором.

Шляхи доставки: Інтравітреальний проти субретинального

Вибір способу доставки РГК в око має практичні та біологічні наслідки. Інтравітреальні ін'єкції розміщують клітини в очному гелі (склоподібному тілі) поруч із сітківкою. Цей шлях безпосередньо омиває внутрішню сітківку, але також може піддавати клітини дифузійним викликам (вони повинні прилипнути до поверхні сітківки для інтеграції). Як зазначалося вище, клітинні суспензії без підтримки можуть злипатися; виживання може бути низьким, якщо клітини швидко не мігрують до тканин хазяїна. Кілька досліджень виявили, що трансплантати на каркасах або органоїдах (а не одноклітинні суспензії) покращують результати (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Інтравітреальна доставка має перевагу відносно простої техніки (вона вже використовується для ін'єкцій ліків та векторів генної терапії) та прямого націлювання на РГК.

Навпаки, субретинальна доставка (розміщення клітин між сітківкою та ретинальним пігментним епітелієм) традиційно використовується для трансплантацій фоторецепторів або РПЕ. Для трансплантацій РГК це менш інтуїтивно, але може забезпечити вигідний контакт. У котячому дослідженні Singh та співавт. органоїди сітківки людини були імплантовані субретинально з тісним приляганням до сітківки хазяїна. Незважаючи на необхідність імуносупресії, ці трансплантати виживали протягом тижнів і демонстрували ознаки формування синапсів з гангліонарними клітинами сітківки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Вузький субретинальний простір утримував донорські клітини на місці. Однак у котів та приматів цей простір надзвичайно тонкий, що ускладнює націлювання. Субретинальна хірургія також несе вищий ризик для сітківки хазяїна. Таким чином, інтравітреальна ін'єкція залишається стандартним підходом у гризунів, тоді як субретинальні або епіретинальні (на поверхню сітківки) стратегії можуть бути досліджені у більших очах.

Підсумовуючи, інтравітреальна ін'єкція є найпростішою, але часто вимагає каркасів або великої кількості клітин для будь-якого виживання (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Субретинальні трансплантати/кластери можуть забезпечити міцний контакт (як у дослідженні Singh на котах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), але створюють хірургічні проблеми. Досліджуються обидва шляхи, і можливо, майбутні протоколи поєднуватимуть вбудовування клітин у біосумісні каркаси або гелі для максимального покращення взаємодії донор-хазяїн.

Перешкоди для регенерації аксонів та зв'язності

Навіть якщо трансплантовані РГК виживають і розташовуються в оці, серйозні перешкоди блокують їх здатність передавати зір до мозку. У нормальній (дорослій) центральній нервовій системі пошкоджені волокна зорового нерва погано регенерують. Трансплантовані РГК стикаються з таким же ворожим середовищем. Ключові бар'єри включають:

Ріст аксонів через Lamina Cribrosa

Lamina cribrosa – це ситоподібна структура на голівці зорового нерва, де аксони РГК виходять з ока. Це головне вузьке місце для регенерації. В експериментах на тваринах дослідники виявляють, що лише кілька аксонів трансплантованих РГК долають цей бар'єр. Одне ретельне дослідження повідомило, що «коли РГК вводили у склоподібне тіло, лише деякі інтегрувалися в сітківку. З тих РГК, що успішно інтегрувалися в GCL, багато випустили аксони, які росли до головки зорового нерва, але лише кілька пройшли повз lamina cribrosa (~10%)» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, 90% нових аксонів зупинилися біля lamina. Lamina містить щільну гліальну та позаклітинну матрицю, яка, ймовірно, продукує інгібуючі сигнали та фізичні бар'єри. Подолання цієї перешкоди може вимагати або інженерії донорських аксонів (наприклад, шляхом посилення про-зростаючих шляхів, таких як mTOR або Wnt), або модифікації середовища lamina (наприклад, застосування ферментів або нейтралізації інгібуючих молекул). Ця проблема аналогічна будь-якій травмі спинного мозку: властивість ЦНС, пов'язана з невдачею регенерації аксонів. Це свідчить про те, що навіть якщо ми розмістимо РГК в оці, для проникнення їх аксонів у зоровий нерв знадобляться дуже сильні про-регенеративні стимули.

Навігація до мішеней у мозку

Припускаючи, що аксони РГК можуть вийти з ока, наступним викликом є навігація аксонів на великі відстані до правильних мішеней (переважно латеральне колінчасте тіло (LGN) у таламусі та верхні горбки в середньому мозку). Під час розвитку аксони РГК керуються молекулярними градієнтами (наприклад, ефрин-А/EphA білками) та спонтанною активністю сітківки. Мозок дорослих тварин зазвичай не має цих сигналів. Деякі дослідження на гризунах показали, що можливо спрямовувати регенеруючі аксони РГК для відновлення зв'язку з верхніми горбками: наприклад, одна модель ураження зорового тракту посилювала експресію про-зростаючих генів (mTOR, JAK/STAT) та спостерігала нові синапси у верхніх горбках (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однак ці регенеровані аксони не відновлювали зір, якщо їх штучно не підтримували (див. мієлінізацію нижче). Коротко кажучи, пошук правильних сигналів для навігації (або їх надання) є відкритим дослідницьким питанням. Аксони трансплантованих РГК в ідеалі повинні відтворити ембріональні сигнали навігації для формування правильної ретінотопічної карти в мозку, але залишається незрозумілим, як досягти цього у дорослих.

Формування синапсів

Нові аксони повинні зрештою утворити синапси з правильними цільовими нейронами. Обнадіює те, що дані свідчать про здатність трансплантованих РГК формувати синаптичні зв'язки принаймні в межах сітківки. У дослідженні Johnson та співавт. РГК, отримані з hiPSC, які мігрували до GCL хазяїна, розвинули нормальні дендритні дерева. Використовуючи фарбування синаптичними маркерами та світлову стимуляцію, автори «продемонстрували формування нових та функціональних синапсів між донорськими РГК та сітківкою хазяїна» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, трансплантовані РГК змогли з'єднатися з біполярними/амакринними інтернейронами та передавати сигнали до наступних клітин хазяїна, хоча реакції були дещо слабшими, ніж у природних клітин. Цей висновок вказує на те, що, принаймні на рівні внутрішньої сітківки, може відбуватися відповідне з'єднання.

Формування синапсів у мозку ще складніше досягти та виміряти. Деякі дослідження регенерації (не дослідження трансплантації як такі) індукували регенерацію аксонів РГК до верхніх горбків та формування синапсів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У згаданій вище моделі ураження зорового тракту нові аксони в супрахіазматичній/колікулярній області дійсно утворювали синапси, але миші все ще не мали вимірюваної зорової поведінки. Пізніше це було пов'язано з відсутністю мієліну (див. наступний розділ), а не з несправними синапсами (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Суть: Синаптогенез можливий в принципі, але забезпечення надійних, точно націлених синапсів, які відновлюють зір, є серйозною перешкодою. Ймовірно, це вимагатиме «подібних до розвитку» сигналів, таких як патернована світлова стимуляція (ретинальні хвилі) або ко-трансплантація підтримуючих гліальних клітин, для спрямування та зміцнення нових зв'язків.

Мієлінізація регенерованих аксонів

Нарешті, аксони РГК зазвичай мієлінізуються лише після того, як вони проходять через lamina cribrosa – цікава особливість будови ока. Олігодендроцити (клітини ЦНС, що утворюють мієлін) утримуються від сітківки lamina (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Якщо аксон трансплантованої РГК виходить з ока, він потрапляє до ЦНС, яка має мієлінізуючі гліальні клітини. Однак у багатьох експериментальних випадках нові аксони залишаються немієлінізованими. Це має значення, оскільки немієлінізовані довгі аксони ЦНС дуже погано проводять імпульси. У дослідженні регенерації зорового тракту (описаному вище) автори виявили, що новоутворені аксони були немієлінізовані, і миші не демонстрували поліпшення зору, якщо їм не давали 4-амінопіридин (4-АП) – препарат, що блокує калієві канали та посилює провідність у демієлінізованих волокнах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). По суті, 4-АП частково відновлював зір, компенсуючи відсутність мієліну. Цей результат підкреслює: навіть якщо аксон РГК досягає своєї мішені, без мієліну він не буде проводити сигнали достатньо швидко для зору. Забезпечення належної мієлінізації – можливо, шляхом ко-трансплантації попередників олігодендроцитів або стимуляції глії хазяїна – буде вирішальним.

Підсумовуючи, трансплантовані РГК стикаються з перешкодами: лише деякі ростуть повз lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), вони повинні знайти правильний коридор до мішеней у мозку, створити відповідні синапси, а потім бути покриті мієліном. Кожен крок наразі має лише частковий успіх на тваринних моделях. Подолання цих бар'єрів є активною галуззю досліджень у нейрорегенерації.

Імунні та безпекові виклики

Око є відносно імунно-привілейованим органом, але трансплантація клітин все ще несе ризик імунної атаки. Якщо донорські клітини є аутологічними (з власних іПСК пацієнта), відторгнення мінімальне, але технічна складність висока. Алогенні клітини (від іншого донора або лінії стовбурових клітин) легше виробляти, але вони можуть бути атаковані імунною системою хазяїна. У дослідженнях на тваринах дослідники часто використовують імуносупресивні препарати для сприяння виживанню трансплантата. Наприклад, у дослідженні трансплантації котячих органоїдів для виживання та формування зв'язків трансплантата була потрібна системна імуносупресія (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Без імуносупресії ксеногенні клітини швидко видаляються. Цікаво, що більшість доклінічних досліджень трансплантації сітківки повідомляють лише про низький рівень запалення, а не повне відторгнення – перевага бар'єрів ока (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однак довгостроковий успіх, ймовірно, вимагатиме або тимчасової імуносупресії, або передових методів (таких як «маскування» клітин імунозахисними покриттями) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Будь-яке майбутнє випробування на людях повинно буде вирішити це питання, щоб донорські РГК не були знищені Т-клітинами хазяїна.

Супутньою проблемою є туморогенність. Плюрипотентні стовбурові клітини можуть утворювати тератоми, якщо трансплантуються недиференційовані клітини. Навіть невелика кількість забруднюючих ПСК у препараті РГК може бути катастрофічною. Таким чином, дослідники наголошують на високій чистоті трансплантованої популяції. Vrathasha та співавт. зазначають, що «критично важливо визначити чистоту донорських РГК, щоб зменшити ризик тератомного утворення» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це вимагає ретельного контролю якості – наприклад, сортування клітин за РГК-специфічними репортерами або використання проточної цитометрії, а також тестування шляхом метилювання геному або аналізів експресії генів для забезпечення відсутності плюрипотентних клітин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Поки що в експериментах з трансплантації РГК на дрібних тваринах не було повідомлень про пухлини, але клінічна трансляція вимагатиме надзвичайно суворої очистки та тестування будь-якого продукту стовбурових клітин.

Перспективи: До клінічних випробувань для лікування глаукоми

Враховуючи вищезгадані величезні виклики, коли можна обґрунтовано очікувати першого клінічного випробування заміни РГК у пацієнтів з глаукомою? На жаль, відповідь, ймовірно, «незабаром». Галузь все ще перебуває на ранніх доклінічних стадіях (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На сьогоднішній день жодне випробування на людях не зареєстроване спеціально для трансплантації РГК при глаукомі. Існуючі «клініки стовбурових клітин» (наприклад, оманливі випробування аутологічних жирових або кістковомозкових клітин) зосереджені на спеціальних підходах і, що кричуще, спричинили шкоду (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Пацієнти повинні остерігатися неперевірених методів лікування, які обходять нагляд FDA. Законні перші випробування на людях вимагатимуть вагомих доказів концепції на тваринах, що долають кожен бар'єр, та надійних даних безпеки. Це може зайняти багато років.

Прагматичний прогноз полягає в тому, що невеликі випробування безпеки можуть розпочатися наприкінці 2020-х або 2030-х років, якщо прогрес триватиме. Кандидатами, ймовірно, будуть пацієнти з дуже запущеною стадією захворювання (де сітківка та зоровий нерв можуть бути значною мірою роз'єднані), або, навпаки, ті, хто перебуває на середній стадії захворювання (для максимізації шансів на будь-яку користь). Початковими первинними кінцевими точками буде безпека: відсутність несприятливих запальних реакцій або утворення пухлин в оці. Вторинні кінцеві точки будуть спрямовані на виявлення будь-яких анатомічних або функціональних ознак «приживлення» трансплантата. Наприклад, візуалізація сітківки (оптична когерентна томографія) може шукати потовщення шару нервових волокон сітківки або гангліонарного шару, куди були введені клітини. Електрофізіологічні тести, такі як патернована електроретинограма (PERG) або викликані зорові потенціали (VEP), можуть виявити електричні реакції, що походять від трансплантованих клітин. Зрештою, функціональні тести зору (такі як поля зору або контрастна чутливість) будуть важливими, але навіть демонстрація відновлення крихітної дуги зору буде проривом. За аналогією, недавні випробування генної терапії для спадкових захворювань сітківки вимірюють результати в структурних та функціональних категоріях (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); застосовуватимуться подібні категорії (анатомія ОКТ, електрофізіологія, зорова функція, зір, повідомлений пацієнтом).

Підсумовуючи, хоча існує обережний оптимізм, будь-який практичний термін є довгим. Кожен з вищезазначених кроків потребує доопрацювання. Реалістичне перше випробування може бути розроблене в середині-кінці 2030-х років, залежно від проривів у регенерації аксонів та профілів безпеки. Кандидати та кінцеві точки будуть обрані ретельно: ймовірно, спочатку кінцеві точки, що стосуються безпеки, потім сурогатні показники інтеграції (візуалізація, електрофізіологія), перш ніж очікувати вимірюваного покращення зору. Іншими словами, галузь повинна збалансувати надію з реалізмом – прагнення до заміни РГК буде марафоном досліджень, а не швидким спринтом.

Висновок

Заміна втрачених РГК при глаукомі вирощеними в лабораторії аналогами – це захоплююча, але ще незріла ідея. In vitro плюрипотентні стовбурові клітини людини можуть бути перетворені на РГК-подібні клітини, що експресують ключові маркери і навіть деякі характеристики підтипів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Дослідження трансплантації на тваринах показали, що частина цих клітин може виживати протягом місяців, інтегруватися в сітківкову мережу та потенційно формувати синапси (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однак залишаються величезні перешкоди. Зростання аксонів за межами lamina cribrosa є слабким (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), навігація до центральних мішеней недостатньо контролюється, синапси слабкі або відсутні, а аксони не мають мієліну (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Крім того, необхідно керувати ризиками імунного відторгнення та пухлин. Наразі дослідники продовжують послідовно вирішувати кожну проблему. Поки ми не зможемо надійно вирощувати, доставляти та підключати РГК зі стовбурових клітин, трансплантації, що відновлюють зір, залишатимуться в лабораторії. Але стабільний прогрес дає певну надію: за умови постійних інновацій та обережності, мрія про заміну РГК «від чашки Петрі до зорового тракту» одного дня може перейти від експерименту до лікування.