Учёные залатали отверстие в сетчатке обезьяны с помощью заплатки, полученной из человеческих стволовых клеток.
Этот успех — описанный в исследовании, опубликованном 3 октября в журнале Stem Cell Reports — является шагом вперёд в трансплантации сетчатки. Сетчатка — это слой клеток, воспринимающих свет, находящийся в задней части глаза, и повреждение или болезни этой ткани могут привести к потере зрения и слепоте. Такие состояния часто трудно поддаются лечению. Иногда врачи могут переместить часть сетчатки пациента с её внешних краев к центру, но это неизбежно приводит к образованию слепых пятен на периферии.
Новое исследование было сосредоточено на восстановлении макулярного отверстия. При этом редком состоянии в самом центре сетчатки, в «ямке» («фовеа»), образуется отверстие, необходимое для центрального зрения и чёткой фокусировки. Макулярные отверстия часто возникают, когда желеобразное вещество внутри глаза отрывается от сетчатки, вызывая разрывы/отверстия. Примерно 90% таких случаев поддаются хирургическому лечению, но в оставшихся 10% у пациентов может остаться размытое зрение или слепые пятна.
Доктор Мичико Мандай (Michiko Mandai), директор исследовательского центра при Госпитале глазных заболеваний в Кобе, Япония, на протяжении многих лет разрабатывает миниатюрные версии сетчатки, выращенные из стволовых клеток в лабораторных условиях. Эти «органоиды» сетчатки представляют собой пласты клеток, воспринимающих свет, полученные из стволовых клеток, которые можно направить на развитие в любую ткань организма.
В 2019 году Мандай получила возможность протестировать эти пласты на макулярных отверстиях: другая лаборатория, изучающая, как глаза и мозг обрабатывают изображения, обнаружила, что одна из японских макак (Macaca fuscata) не могла выполнять зрительные задачи. Оказалось, что у обезьяны было макулярное отверстие. В итоге животное для проведения операции было передано в лабораторию Мандай.
Мандай и её команда вырастили пласт сетчатки из человеческих стволовых клеток и использовали его для хирургического закрытия отверстия в сетчатке обезьяны — они создали что-то вроде заплатки для дырки на одежде. По их словам, трансплантат был безопасным и эффективным, а результаты обезьяны в зрительных тестах после операции улучшились.
Единственным осложнением процедуры стало лёгкое отторжение трансплантата, которое наблюдалось через четыре месяца после операции, сообщила Мандай в интервью для Live Science. Отторжение связано с тем, что иммунная система атакует пересаженную ткань, и в данном случае проблема была решена с помощью инъекций стероидов, которые подавили иммунный ответ.
Отторжение могло быть связано с тем, что трансплантация проводилась между видами, отметила Мандай.
«Трансплантация человеческой ткани человеку несла бы меньший риск иммунной реакции», — предположила она.
Шесть месяцев спустя после операции исследователи хирургически удалили глаз обезьяны, чтобы изучить пласт. Они обнаружили, что новые зрительные клетки — палочки, которые в основном отвечают за ночное зрение, и колбочки, важные для цветного зрения — начали развиваться. Однако команда не смогла подтвердить, что между пересаженными клетками и оригинальными клетками обезьяны образовались связи.
При макулярном отверстии улучшение зрения происходит благодаря тому, что глаз восстанавливает свою структурную организацию и функции после закрытия отверстия, объяснила Мандай.
«Будут ли пересаженные клетки сетчатки также способствовать зрительной функции, пока неизвестно, но это не обязательно», — добавила она.
Иными словами, зрение улучшается за счёт закрытия отверстия, а не из-за того, что пересаженные клетки помогают в обработке визуальной информации.
Команда Мандай продолжает использовать свои органоиды сетчатки для лечения других заболеваний. В прошлом году исследователи сообщили о результатах клинического испытания, в котором эти пласты использовались у пациентов с пигментным ретинитом — генетическим заболеванием, вызывающим прогрессирующую потерю зрения. Через два года трансплантаты успешно интегрировались в сетчатку пациентов, и потеря зрения у них замедлилась по сравнению с пациентами, которые не получили лечения.
Команда также изучает функциональность пересаженной ткани сетчатки у животных, чтобы выяснить, могут ли трансплантаты поддерживать работу клеток.
