Matične ćelije u lečenju starosne makularne degeneracije

Matične ćelije u lečenju starosne makularne degeneracije
Starosna makularna degeneracija
Kolonizacija hummane embrionske matične ćelije na mišjem embrionskom fibroblastnom sloju
Code	TH H2.00.01.0.00001

Matične ćelije u lečenje starosne makularne degeneracije jedna je od najnovijih metoda, u istraživanju, u regenerativnoj medicini i oftalmologiji. Metoda je u stanju, prema prvim rezultatima objavljenih studija, da kreira mrežnjaču uz pomoć ćelija izvedenih iz ljudskih indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija (hiPS) koje imitiraju ćelije oka koje odumiru i uzrokuju makularno oštećenje i gubitak vida.

Istorija dosadašnjih istraživanja

Istraživači sa medicinskog centra Džordžtaun Univerziteta pokazali su po prvi put mogućnost kreiranja mrežnjače ćelijama izvedenih iz ljudskih indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija (hiPS) koje imitiraju ćelije oka koje odumiru i uzrokuju gubitak vida. Time su oni pokazali da je kritični korak u regenerativnoj medicini za starosnu makularnu degeneraciju u velikoj meri uznapredovao. Prema navodima vodećeg autora navedenih istraživanja, Nadi Golestaneh iz medicinskog centra Džordžtaun Univerziteta, Odeljenja za biohemiju i molekularnu & ćelijsku biologiju.

Ovo je prvi put da su hiPS – ćelije pigmentnog epitela mrežnjače stvorene sa obeležjima i funkcijom ćelija pigmentnog epitela mrežnjače u oku. To zvuči veoma ohrabrujuće kandidatima za terapiju regeneracije mrežnjače u slučaju starosne makularne degeneracije

Imajući u vidu da su istraživači identifikovali neke probleme koji treba prevazići, pre nego što ove ćelije budu spremne za transplantaciju, generalno, ovo je bio prvi i ogroman korak napred u oblasti regenerativne medicine.

Sledeći korak u ovom istraživanju je fokusiranje na „sigurnu” generaciju, kao i održavanje napravljenih hiPS somatskih ćelija.

Prema podacima objavljenim marta meseca 2018. godine u časopisu Nature Biotechnology, doktori u Velikoj Britaniji su napravili važan korak u pravcu tretiranja uobičajenog oblika slepila - starosne makularne degeneracije. Douglas Waters iz Croydon-a, u Londonu, bio je jedan od 2 osobe koji su primili lečenje u očnoj bolnici Moorfields. >Evo izjave pacijenta

U mesecima pre operacije moj pogled je bio stvarno siromašan jer nisam mogao ništa da vidim na svom desnom oku. Borio sam se da vidim stvari jasno, čak i kada se oči zatvaraju...Nakon operacije, moj vid se poboljšao do tačke gde sada mogu da čitam novine i pomažem svojoj ženi u bašti.

Pionirski tretman uključivao je implantaciju indukovanog patcha retinalnog pigmenta iz epitelnih ćelija, ispod mrežnjače, kako bi one zamenile one koje su oštećene. Iako su u u ovoj studiji to bila samo vrlo rana klinička ispitivanja, rezultati su pozitivni i pokazuju da se tehnologija kreće uz pravom smeru.

Opšta razmatranja

Starosna makularna degeneracija (skračeno SMD) je vodeći uzrok oštećenja vida i slepila širom sveta, jer postepeno uništava centralni vid koji je neophodan da bi objekte videli jasno (oštro) i uspešno obavljali uobičajene svakodnevne poslove kao što su čitanje, rad na preciznim uređajima i vožnja. Bolest napreduje odumiranjem pigmentnog središnjeg dela epitela mrežnjače (RPE), sloja tamne boje i rezultuje pojavom slepila.

Tehnika hESC-RPE patch transplantcije

U laboratorijskim uslovima prvo se izvrši pripreme patch-a („zakrpe”), koja sadrži potpuno diferencirane humane embrionalne matične ćelije (hESC) — izvedena iz RPE monolajera i specijalnim postupkom obrađene i položene na bazalnu membranu. Tako pripremljen patch („zakrpe”) plasira se u oko, uz pomoć namenski konstruisanog mikrohirurškog instrumenta, u subretinalni prostor jednog oka. Nakon transplantacije obavezba je primena dugotrajne, lokalne, imunosupresije.

Postoje dva različita oblika, artrofični i eksudativni:

• Atrofična makularna degeneracija (suvi oblik) — koja se često naziva zemljopisnom atrofijom, postoji nepravilna pigmentacija makularnog područja, ali nema izdignutog ožiljka, krvarenja ni eksudacije u području makule.
• Eksudativna makularna degeneracija (vlažni ili neovaskularni oblik) — koja je puno ređa, i stvara je subretinalna mreža korioidne neovaskularizacije. Ta je mreža često povezana s hiperpigmentacijom makule i mekanim druzama. Žarišno izdignuće makularnog područja ili odljuštenje pigmentnog epitela može biti uzrok krvarenja ili nakupljanja tečnosti. Konačno, ova mreža krvnih sudova ostavlja izdignuti ožiljak na zadnjem polu.

Bolest može da se javi kao vlažni i oblik AMD — kada se ispod makule formiraju abnormalni krvni sudovi - deo mrežnjače koji omogućava detaljan, centralni vid - i ošteti njegove ćelije. Vlažni oblik AMD je ozbiljnija od suvog AMD-a, što je najčešće i uzrokovano oštećenjem ćelija u makuli depozitom masnih proteina.

Trenutno starosna makularna degeneracija utječe na vid više od 600.000 ljudi samu u Velikoj Britaniji, uz previđanja i očekivanja da će broj obolelih da poraste još više sa starenjem stanovništva. Devedeset posto slepoće izazvano je suvim oblikom MD, dok se u 10% slučajeva razvija eksudativni oblik MD.

Dok neki tretmani mogu donekle usporiti progresiju degeneraciju makule, lek do danas ne postoji. Međutim nada za ove bolesnike je nastala nako otkrića ljudskih indukovanih pluripotentnih matičnih ćelija (hiPS). Time je otvoren novi put za lečenje degenerativnih bolesti, kao što je starosna makularna degeneracija, pomoću ličnih matičnih ćelija pacijenta za stvaranje tkiva i ćelija za transplantaciju.

Naime korišćenje laboratorijski stvorenih matičnih ćelija, može se formirati pigmentni epitel mrežnjače od hiPS ćelija pod određenim uslovima. Tako preme prvim saznanjima, ovo tkivo ima slične karakteristike kao prirodno pigmentno epitelo tkivo mrežnjače oka. Prema objašnjavanju istreaživača hiPS derivirane RPE ćelije pokazuju brzo skraćivanje telomera, DNA hromozomska oštećenja i povećanu ekspresiju p21 koja obustavlja rast ćelija. Razlog tome bi mogao da bude s obzirom na slučajne integracije virusa u genom fibroblasta kože tokom reprogramiranja iPS ćelija. Stoga, generacija bezvirusnih iPS ćelija i njihova diferencijacija u RPE će biti korak u pravcu implementacije ovih ćelija u kliničkoj primeni.

Literatura

• Atala, A. Human embryonic stem cells: early hints on safety and efficacy. Lancet 379, 689–690 (2012).
• Carr, A.J. et al. Development of human embryonic stem cell therapies for age-related macular degeneration. Trends Neurosci. 36, 385–395 (2013).
• Nazari, H. et al. Stem cell based therapies for age-related macular degeneration: The promises and the challenges. Prog. Retin. Eye Res. 48, 1–39 (2015).
• Bharti, K. et al. Developing cellular therapies for retinal degenerative diseases. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 55, 1191–1202 (2014).
• Bhutto, I. & Lutty, G. Understanding age-related macular degeneration (AMD): relationships between the photoreceptor/retinal pigment epithelium/Bruch’s membrane/choriocapillaris complex. Mol. Aspects Med. 33, 295–317 (2012).
• Rosenfeld, P.J. et al. Ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration. N. Engl. J. Med. 355, 1419–1431 (2006).
• Muthiah, M.N. et al. Adaptive optics imaging shows rescue of macula cone photoreceptors. Ophthalmology 121, 430–431.e3 (2014).
• Schwartz, S.D. et al. Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies. Lancet 385, 509–516 (2015).
• Mandai, M. et al. Autologous induced stem-cell-derived retinal cells for macular degeneration. N. Engl. J. Med. 376, 1038–1046 (2017).
• Vugler, A. et al. Elucidating the phenomenon of HESC-derived RPE: anatomy of cell genesis, expansion and retinal transplantation. Exp. Neurol. 214, 347–361 (2008).
• Haruta, M. et al. In vitro and in vivo characterization of pigment epithelial cells differentiated from primate embryonic stem cells. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 45, 1020–1025 (2004)

Spoljašnje veze

• Phase 1 clinical study of an embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium patch in age-related macular degeneration. da NIHR Biomedical Research Centre at Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, UCL . (en)