Врачи впервые восстановили травмированную роговицу, используя собственные стволовые клетки пациентов

Медики успешно восстановили роговицу у четырёх пациентов с ожогами глаз с помощью аутологичных стволовых клеток. Процедура была проведена в рамках клинического испытания, поддерживаемого Национальным институтом офтальмологии при Национальном институте здравоохранения. Операция подобного рода впервые проводилась в Соединенных Штатах.

Хирурги из специализированного Госпиталя офтальмологии и отоларингологии штата Массачусетс (Massachusetts Eye and Ear) заменили роговицу у четырех пациентов, у каждого из которых был химический ожог одного глаза. Врачи использовали собственные стволовые клетки пациентов, полученные из здорового глаза, для проведения процедуры, известной как «трансплантация аутологичных культивированных лимбальных клеток» (англ. cultivated autologous limbal epithelial cell transplantation, CALEC).

Методика CALEC была разработана исследователями из Госпиталя офтальмологии и отоларингологии штата Массачусетс, Детской больницы Бостона и Онкологического института Дейни-Фарбера. Под руководством главного исследователя доктора Улы Юркунас (Ula V. Jurkunas), хирурга-специалиста в области роговицы и лазерной коррекции зрения, команда провела свою первую процедуру CALEC в рамках клинического испытания в апреле 2018 года.

За две недели до этого биопсия с небольшим количеством стволовых клеток, полученных из здорового глаза пациента, была доставлена в Онкологический институт Дейни-Фарбера (Dana-Farber Cancer Institute). Стволовые (лимбальные) клетки роговицы культивировались на мембранном субстрате для увеличения их количества в лаборатории под руководством д.м.н. Жерома Ритца (Jerome Ritz). После того, как клетки разрослись и покрыли мембрану, и трансплантат был готов к пересадке, доктор Юркунас провела обширное удаление рубцовой ткани травмированного глаза и трансплантировала CALEC на роговицу.

С тех пор еще три пациента прошли процедуру лечения CALEC. Двоим пациентам произвели трансплантацию после первой биопсии. Для одного из пациентов после первой биопсии не удалось вырастить достаточно клеток. Однако повторная биопсия позволила вырастить необходимое для пересадки количество клеток. Клетки ещё одного пациента, включенного в данную фазу исследования, росли недостаточно хорошо для получения трансплантата.

В общей сложности четыре из пяти пациентов, включенных в данную фазу исследования, получили трансплантат CALEC. Все они больше не испытывали боли от первоначальных химических ожогов вскоре после процедуры CALEC. Наблюдение за этими пациентами будет проводиться ещё длительное время для отслеживания их прогресса.

После подтверждения безопасности метода исследователи начали набирать больше пациентов с травмой роговицы для второй фазы исследования, которое продлится до 2021 года. Новый этап, помимо оценки безопасности и воспроизводимости метода CALEC, будет направлен на изучение того, приводит ли данный подход к улучшению зрения сам по себе или с дальнейшей трансплантацией роговицы.

«Использование собственных стволовых клеток пациента — это большой шаг в регенеративной медицине», — сказала доктор Юркунас, доцент офтальмологии в Школе медицины Гарварда и сотрудник факультета Гарвардского института стволовых клеток. «Благодаря этому клиническому испытанию мы надеемся проложить путь к оптимальному уходу за пациентами с роговичной слепотой, которым давно нужны лучшие решения для улучшения их состояния».

Роговица – прозрачная часть наружной оболочки глаза, выполняющая защитную и опорную функции, что обеспечивается её прочностью, чувствительностью и способностью быстро восстанавливаться. Для проведения CALEC хирург отбирает из здорового глаза стволовые клетки лимба, внешней границы роговицы. Лимбальные стволовые клетки помогают поддерживать барьер между роговицей и конъюнктивой, тонкой прозрачной тканью, покрывающей глаз снаружи.

У пациентов с химическими ожогами глаз лимбальная область часто поражена до такой степени, что новые клетки больше не способны самостоятельно воспроизводиться. Дефицит лимбальных стволовых клеток также может быть вызван инфекциями, осложнениями от контактных линз и различными другими состояниями. Помимо потери зрения, пациенты с химическими ожогами глаз часто испытывают боль и дискомфорт в пораженном глазу.

В настоящее время стратегии лечения включают трансплантацию искусственной роговицы, которая несет риск инфицирования и развития глаукомы, или метод конъюнктивально-лимбального аутотрансплантата (англ. conjunctival limbal autograft, CLAU), который по сравнению с CALEC включает в себя взятие большего количества клеток из здорового глаза и их трансплантацию непосредственно в глаз.

Цель трансплантаций лимбальных стволовых клеток, таких как CALEC и CLAU, состоит в том, чтобы восстановить здоровую поверхность поврежденного глаза, используя клетки из другого глаза, избегая донорских тканей; поэтому данные методики могут помочь только пациентам с дефицитом лимбальных стволовых клеток в одном глазу.

После восстановления оболочки пациенты могут получить обычную трансплантацию роговицы — результат, который был бы невозможен до трансплантации стволовых клеток, поскольку лимбальные стволовые клетки необходимы для поддержания трансплантированной ткани роговицы.

Исследователи надеются, что некоторым пациентам может не потребоваться пересадка роговицы, и они смогут восстановить зрение и поверхность глаза только с помощью CALEC. Данный метод не несет в себе риска отторжения, как некоторые другие процедуры, поскольку собственные (аутологичные) клетки берутся из организма пациента. Соответственно, пациенты, получающие CALEC и CLAU, не нуждаются в длительном приеме стероидов или иммунодепрессантов. Более того, CALEC обладает преимуществом перед CLAU, поскольку требуется лишь одна биопсия небольшого количества клеток, что потенциально снижает риск для здорового глаза.