Использование стволовых клеток, получаемых из Вартонова студня, в лечении Retinitis pigmentosa

Retinitis pigmentosa, т.е. пигментный ретинит, является редким заболеванием, которое развивается с частотой 1:4000. В Польше им болеет около 15 тысяч человек, хотя точной статистики нет.

Причиной заболевания является атрофия фоторецепторов, то есть клеток, которые могут перерабатывать визуальные сигналы в электрические сигналы, передаваемые в мозг. Существуют два типа фоторецепторов – палочки и колбочки. Атрофия начинается с палочек, то есть клеток, ответственных за зрение в сумерках и в темноте. По мере того, как исчезают очередные клетки, поле зрения больного сужается до сохранения зоны центрального зрения, состоящей в основном из колбочек. Колбочки – это фоторецепторы, благодаря которым мы видим детали, цвета, можем читать и выполнять точные действия. У большинства больных retinitis pigmentosa колбочки начинают исчезать в более старшем возрасте. Исключением является определенный вид retinitis pigmentosa, который называется “колбочко-палочковая дистрофия”, при которой атрофируются сначала колбочки, а затем палочки.

Кроме атрофии фоторецепторов, при retinitis pigmentosa в 39-72% случаев встречается задняя субкапсулярная (чашеобразная) катаракта, a в 30% случаев – нарушения слуха, которые не имеют ничего общего с синдромом Ашера.

Из-за характера заболевания первые сложности появляются еще в детстве, особенно в сумерках и ночью. Родители замечают, что ребенок не может найти или выполнить определенные задачи при недостаточном освещении. Например, ребенок не может попасть в туалет ночью в незнакомом месте.

Самым тяжелым видом retinits pigmentosa является наследственная оптическая нейропатия LHON  Лебера, при которой поражаются оба типа фоторецепторов, то есть колбочки и палочки.

Способы наследования

Retinitis pigmentosa является группой заболеваний, которые передаются по наследству, хотя возможны случаи, при которых никто в семье ранее этим заболеванием не болел. Иногда retinitis pigmentosa может быть частью синдромов заболеваний, то есть ситуации, при которой нарушения зрения сопровождаются другими заболеваниями. К наиболее частым синдромам заболеваний с участием retinitis pigmentosa относится синдром Ашера (нарушения зрения выступают вместе с нарушениями слуха), синдром Барде-Бидля или синдром Рефсума.

Есть четыре способа наследования, и все они могут встречаться при retinitis pigmentosa:

1. Аутосомно-доминантное (ADRP), то есть такое, при котором вне зависимости от генетического материала второго лица, заболевание и так проявится у 100 % детей.
2. Аутосомно-рецессивное (ARRP) – в этом случае шанс заболеть у каждого ребенка составляет 50 %.
3. Связанное с X-хромосомами (XLRP) и двугибридное – в этом режиме наследования женщины являются носителями, а заболевают в основном мужчины. Считается, что около 20% женщин может, несмотря на это, болеть, хотя болезнь у них протекает легче, чем у мужчин
4. Митохондриальное и не генетическое, т.н. спорадическое – в этих случаях сложно определить, какова вероятность передачи заболевания потомству. Retinitis pigmentosa в 10-40 % случаев диагностируется как первое заболевание в семье

Чтобы понять, насколько сложно диагностировать и лечить это заболевание, стоит отметить, что до настоящего времени открыто 150 генетических мутаций в retinitis pigmentosa.

Такая большая изменчивость способа наследования создает огромные сложности при диагностике, поскольку даже проведение генетического обследования не гарантирует ответов на все вопросы. Это происходит частично по причине стоимости обследования огромного количества генов, а частично – из-за невозможности изолировать все поврежденные гены, поскольку, как было сказано ранее, в retinitis возможны внезапные генные мутации.

Что такое стволовые клетки?

Вокруг стволовых клеток появилось много мифов и неточностей. Прежде всего, стоит отметить, что стволовые клетки – это не один тип клеток, а много типов. Среди них имеются как недифференцированные стволовые клетки, так и мезенхимальные клетки, которые в настоящее время интенсивно исследуются и в основном используются в клинических исследованиях и научных экспериментах. Мезенхимальные стволовые клетки можно получить из трех источников: из костного мозга, жировой ткани или из пуповины, а именно из соединительной ткани, облегающей кровеносные сосуды и называемой Вартоновым студнем.

Вне зависимости от типа ткани, из которой мы хотим получить стволовые клетки, все методы заключаются в изолировании и последующем стимулировании стволовых клеток к размножению. Например, получение стволовых клеток из Вартонова студня с момента забора пуповины до получения готового препарата занимает около двух месяцев.

Стоит подчеркнуть, что в случае мезенхимальных стволовых клеток не возникает проблем этического характера, как в случае недифференцированных стволовых клеток человеческих эмбрионов.

Также возможна пересадка клеток от другого человека без риска отторжения трансплантанта. Это происходит потому, что стволовые клетки почти незаметны для имунной системы организма.

Каким образом терапия стволовыми клетками может помогать больным с retinitis pigmentosa?

Мезенхимальные стволовые клетки следует рассматривать как дополнительную секреторную железу, которая в определенных условиях вырабатывает вещества, улучшающие кровоснабжение, оказывающие противовоспалительное действие, а также способствующие регенерации. Мезенхимальные стволовые клетки оказывают противоканцерогенный эффект. Кроме лечебного действия, которое заключается в изменении клеточной среды и переводе поврежденных клеток в режим правильного функционирования, стволовые клетки могут также преобразовываться в другие клетки. Стоит подчеркнуть, что количество клеток, которые подлежат преобразованию в недостающие клетки, небольшое. В исследованиях на животных выявлено, что возникшие клетки обладают свойствами недостающих нервных клеток, они способны выделять специфические для них вещества. Однако неизвестно, способны ли новые образовавшиеся клетки выработать синапсис или связи между нервными клетками. В случае сложных тканей, таких, как сетчатка, создание новых слоев клеток на данном этапе развития науки невозможно. В данный момент мы концентрируем усилия на наиболее часто болеющем слое фоторецепторов и находящемся под ним пигментном эпителии сетчатки.

В регенерационной терапии сетчатки ведутся попытки также имплантировать преобразованные в фоторецепторы материнские клетки, заменяя поврежденные клетки новыми. Результаты этих экспериментов в данный момент недоступны, хотя проблемой является как приживание нового слоя клеток, так и их связь с клетками владельца. Разница в этом случае заключается в том, каким образом мы используем стволовые клетки. То есть после изолирования стволовой клетки мы выращиваем из нее, например, фоторецепторы, и только тогда имплантируем их под сетчатку.

Как это делается?

Стволовые клетки можно имплантировать в разные места глаза. Все способы осуществляются в операционном зале. В некоторых случаях необходимо хирургическое удаление стекловидного тела. Стволовые клетки можно имплантировать:

– в камеру стекловидного тела,
– в субретинальное пространство,
– перед желтым пятном,
– перед зрительным нервом,
– в мышечный конус, окружающий зрительный нерв, который идет от глаза к мозгу.

Хотя точные данные о времени жизни стволовых клеток в глазу человека отсутствуют, считается, что они живут несколько месяцев. В течение этого времени они вырабатывают регенерирующие вещества, накапливаются в местах, где протекают воспалительные процессы, а также влияют на метаболизм клеток.

Благодаря переходу поврежденных клеток на новые метаболические процессы, возможно улучшение их функционирования, а также приостановка процессов дегенерации в тканях, окружающих больные клетки.

Это будущее?

Хотя у большинства людей улучшается зрение, мы не знаем, как надолго это улучшение. Несомненно то, что происходит временная приостановка деградации сетчатки. Но будущее в случае терапии стволовыми клетками будет зависеть от открытия способа управления соединениями между разными типами клеток, что позволит восстанавливать такие сложные структуры, как сетчатка. Необходимо разработать безопасные способы введения стволовых клеток в глаз, а также поддержания их жизнеспособности так, чтобы они стали частью тела нового владельца.

Не лечится лекарствами. Коснется каждого, кто будет жить достаточно долго. Согласно ВОЗ, это наиболее частая причина слепоты в мире. A ведь операция по удалению катаракты – это быстрая и очень эффективная офтальмологическая процедура, которая почти на 100% заканчивается успешно. Поэтому ничего не надо бояться! A кроме того, новая синтетическая линза может быть намного лучше, чем хрусталик, с которым Вы родились.

Катаракта – это помутнение хрусталика, не позволяющее проникнуть свету внутрь глаза, что ведет к потере зрения. В древности считалось, что ее вызывает блокировка протекания специального флюида из мозга в глаз, по образцу известных порогов на реке Нил. Возрастная катаракта сопровождает старение человека. Почему у некоторых катаракта наступает раньше, чем обычно? По причине биологических часов, согласно которым разные части нашего тела стареют в разное время. Существует также врожденная катаракта, которая появляется в одном из 250 случаев.

Наиболее развившейся формой катаракты является зрелая катаракта, при которой человек с трудом видит свет.

Как лечится катаракта?

Только путем операции. Существуют капли, которые незначительно тормозят развитие катаракты, но они не устраняют изменения, которые уж появились. Операция по удалению катаракты является наиболее выполняемой офтальмологической процедурой в мире и, согласно данным ВОЗ, по причине непрооперированной катаракты не видит более 20 миллионов человек. Это число из-за старения населения будет расти.

Как выглядит операция по удалению катаракты?

Сначала глаз обезболивают с помощью местной анестезии. Затем врач выполняет двухмиллимитровый надрез роговицы и вырезает в передней части хрусталика круглое отверстие, через которое удаляет помутневший хрусталик. Затем хрусталик разделяют на меньшие фрагменты с использованием факоэмульсификатора. Факоэмульсификатор можно сравнить с пылесосом, который одновременно размельчает и высасывает кусочки хрусталика. Целью процедуры является удаление содержимого, то есть помутневшего хрусталика и оставление сумки, в которой находился хрусталик.

После удаления старого хрусталика в пустую сумку помещается новая скрученная синтетическая линза, которая распрямляется. Таким образом, в старой полости находится новое содержимое. Процедура выполняется при сохранении полного сознания у пациента, но операция полностью безболезненная.

Линзы, которые творят чудеса

Новые синтетические линзы создают максимально подходящими к потребностям наших глаз и повторяющими характеристики хрусталиков. Все они, как и наш натуральный хрусталик, оснащены фильтрами, которые защищают сетчатку глаза от вредного воздействия УФ-лучей.

Однако бывает, что синтетические линзы даже лучше, чем наш собственный хрусталик. Например, линзы, оснащенные дополнительными фильтрами против УФ-лучей, что бывает полезно в случае макулярной дегенерации, связанной с возрастом, а также у лиц с пигментными невусами сетчатки и хориоидеи.

Очень популярны линзы, которые корректируют сильные недостатки остроты зрения. Благодаря современным линзам можно устранить дефект зрения, составляющий минус 20 диоптрий! Проблемой не являются такие сложные дефекты, как астигматизм. Его можно устранить благодаря специальным торическим линзам. Можно ли в таком случае сказать, что искусственные линзы лучше натуральных? И да, и нет. Да, поскольку при больших дефектах зрения может возникнуть настоящее чудо, а нет, поскольку у них нет способности к аккомодации.

Аккомодация – это уникальная характеристика нашего собственного хрусталика. Она позволяет смотреть на любое расстояние благодаря тому, что хрусталик меняет свою толщину в зависимости от потребностей. Эта способность деформации хрусталика не дана нам, к сожалению, до конца жизни. Она начинается ухудшаться примерно в 40 лет и со временем прогрессирует. Именно тогда начинаются проблемы с чтением вблизи или при работе за компьютером. Но и тут появились новые возможности в виде псевдоаккомодационных линз. Конечно, они не вернут нам молодость, но в состоянии дать возможность видеть на хотя бы два или три расстояния, как и бифокальные очки.

Но это не конец чудес. В некоторых клиниках, например, в офтальмологической больнице «Retinа», мы имплантируем линзы, которые облегчают выполнение лазеротерапии для пациентов с дегенерацией контура сетчатки и сахарным диабетом. Также бывает, что мы подбираем специальные линзы, увеличивающие изображение и облегчающие чтение для пациентов с макулярной дегенерацией.

В операциях, выполняемых за средства Национального фонда здоровья (NFZ), имплантируются самые простые линзы, за более сложные нужно доплачивать, хотя лучше вставлять их в частной клинике, где специалисты-офтальмологи подберут линзы специально с учетом Ваших потребностей.