Регенерація очей в лікуванні захворювань поверхні ока
Регенерація очей в лікуванні захворювань поверхні ока

Завдяки новим стратегіям в застосуванні стволових клітин, технікам тканинної інженерії, використанню біотнхнологій, які зараз закриті для клінічного застосування, в джерелах інформації з'являються повідомлення різних дослідницьких груп різних країн про те, що вони впритул наблизилися до отримання нових ефективних методів лікування і рішенням обмежень вже існуючих.

«Коли я починав практику 36 років тому, у нас було дуже мало знань про патогенез руйнування поверхні очного яблука при таких захворюваннях, як виразка Мурена, синдром Стівенса-Джонсона, тяжкі кератокон'юнктивіти при мейбомеітах. Зараз ми краще розуміємо патогенез захворювань рогівки, які вимагають складних терапевтичних впливів », говорить Shigeru Kinoshita, MD and Phd, професор і голова Відділення Офтальмології, Кіотського Госуд. Медичного Університету в Японії в якості лейтмотиву лекції на 2-й конференції Азіатського рогівкового Товариства.

Реконструкція очної поверхні з використанням регенеративних методик лікування та тканинної інженерії спрямована на відновлення анатомії і фізіології очної поверхні, і в остаточному підсумку, може запобігти повторенню захворювання поверхні ока.

Японські фахівці з патології рогівки першими відкрили деякі ключові підходи в лікуванні захворювань поверхні ока, такі як трансплантація слизових епітеліальних культивованих клітин. Доктор Kinoshita, лідер в цій області, продовжує брати участь в деяких з найбільш передових досліджень.

Доктор Kinoshita і колеги також цікавляться розробкою регенерації людських клітин ендотелію рогівки за допомогою імплантації культивованих клітин ендотелію рогівки. Його лабораторія в даний час розробляє три види лікування захворювань ендотелію рогівки: трансплантація культивованого шару ендотеліальних клітин рогівки, лікування за допомогою ін'єкції культивованих клітин ендотелію рогівки, очні краплі для сприяння проліферації і міграції клітин ендотелію рогівки.

Він повідомив про багатообіцяючих результатах експериментів на тваринах з пересадкою шару ендотеліальних клітин рогівки на коллагене 1-го типу. Ця техніка забезпечує високу щільність клітин ендотелію рогівки і тривале збереження прозорої рогівки.

«Це дослідження показує, що клітини можуть легко мігрувати з пересадженого культивованого шару і проліферіровать. Вони мігрують на периферію рогівки, заповнюючи ендотеліальні клітини по всій поверхні рогівки », сказав він на засіданні ХХІХ Конгресу Європейського товариства катарактальних і рефракційних хірургів.

Проблеми з осипанням клітинного шару привели до пошуків альтернативного шляху доставки клітин. Експерименти на тваринах з використанням людських клаптів при автоматизованій ендотеліальної кератопластики показали, що культивовані клітини можна перенести в передню камеру цим способом, і рогівка при цьому зберігає прозорість до восьми місяців.

Доктор Kinoshita і колеги також оцінювали прямі ін'єкції культивованих клітин ендотелію рогівки. Він вірить, що в кінцевому підсумку, цей підхід виявиться краще трансплантації шару ендотеліальних клітин рогівки.

Під час роботи над цим дослідженням Доктор Kinoshita і колеги, зокрема доктора Naoki Оkamura, Noriko Koizumi і Morio Ueno, виявили цікаву молекулу ROCK (rho кіназа) інгібітор (Y027632). Ця молекула підвищує виживаність клітин ендотелію рогівки, сприяє клітинної адгезії та проліферації, інгібує апоптоз.

Регенерація поверхні ока за допомогою очних крапель.

Комбінація прямого введення клітин з ROCK інгібітором є потенційно інтригуючим методом лікування захворювань поверхні ока.

У недавній публікації (N Оkamura et al, Br J Ophthalmol doi: 10.1136 / bjo.2010. 194571) Доктор Kinoshita і колеги повідомляють, що ROCK інгібітор покращує і прискорює загоєння ендотеліальної рани рогівки як in vitro, так і in vivo. Це було здійснено не трансплантацією культивованого шару клітин, а шляхом застосування очних крапель. Можливо, що в не надто віддаленому майбутньому регенерація ендотелію рогівки у певних умовах буде досяжна при простому застосуванні очних крапель.

«Ми цілком впевнені в цьому виді процедури. Ін'єкція клітин, комбінована з ROCK інгібітором, яку ми називаємо «удосконалити клітинною терапією» має значні переваги перед іншими підходами, так як вона дозволяє проводити трансплантацію культивованих клітин ендотелію рогівки з мінімально інвазивної хірургією ». говорить доктор Kinoshita.

Доктор Kinoshita також сказав, що готує клінічний протокол дослідження цього методу на людях. Може знадобитися кілька років, щоб отримати схвалення у відповідності з японськими урядовими директивами для проведення клінічних досліджень з використанням соматичних стовбурових клітин.

Практичне застосування нових видів лікування.

Синдром Стівенса-Джонсона, стійкі дефекти епітелію, сплячі виразки рогівки, тяжкі форми синдрому сухого ока є одними з найбільш поширених і найбільш складних захворювань поверхні ока. Jorge Alio MD, PhD, голова Відділення Офтальмології Офтальмологічного Інституту в Аліканте, вірить, що біологічна активація поверхні ока плазмою, багатої тромбоцитами, може виявитися новим корисним підходом до вирішення цієї проблеми.

Деривати крові давно використовуються в офтальмології. Вони показали свою здатність підвищувати і стимулювати регенерацію різних тканин. Ці загоюють ефекти приписуються чинникам зростання і біоактивним протеїнам крові.

«Аутоплазмой, багату тромбоцитами, легко приготувати. Це бурштинового кольору і трохи мутнувата фракція крові, отримана після центрифугування некоагулірованной крові з цитратом натрію. Вона дуже багата тромбоцитами, факторами росту і факторами згортання. Вона відрізняється від аутосивороткі тим, що сироватку крові одержують після згортання, тому тромбоцити в ній відсутні. Тромбоцити містять великі резервуари з факторами росту, які посилюють проліферацію і загоєння ран. В особливості, фактори росту покращують загоєння поверхні ока, індукують міграцію і проліферацію мезенхімальних і епітеліальних клітин, відновлюють поверхню ока », сказав він на ХХ! Х Конгресі Європейського Товариства катарактальних і рефракційних хірургів.

Доктор Аліо повідомив про лікування понад 1000 пацієнтів за останні 5 років за допомогою аутоплазмой, багатої тромбоцитами. В залежності від ситуації він використовує як місцеві інстиляції очних крапель, так і тверді форми препаратів крові. Він використовував краплі для лікування таких захворювань поверхні ока, як стійкі дефекти епітелію, німі виразки рогівки, травма рогівки, імунологічні захворювання рогівки, тяжкі форми синдрому сухого ока й патологія поверхні ока після LASIK.

У 77% пацієнтів з дефектами епітелію були отримані хороші або відмінні результати лікування з використанням крапель з аутоплазмой, багатої тромбоцитами. Очні краплі також допомогли пацієнтам з німою виразкою рогівки, що не відповідає на звичайне лікування, 50% пацієнтів повністю одужали, у 42% відзначили поліпшення.

«Пацієнти, які одержували аутоплазмой, багату тромбоцитами, для лікування дефектів епітелію і виразок рогівки, почуваються добре. Краплі сприяли загоєнню, поліпшенню анатомії, зменшенню симптомів, закриття рани та відновленню зорових функцій в більшості випадків. Це дуже перспективний і практичний підхід », сказав він.

Застосування крапель також поліпшило поверхню кон'юнктиви і рогівки у випадках мелкоточечная кератиту, зменшуючи запалення і сприяє загоєнню, зволоженню. Дослідження пацієнтів з важкими формами синдрому сухого ока показало, що за 3 місяці 89% мали поліпшення в суб'єктивних відчуттях, і 86% мали значне зменшення гіперемії, повідомив він.

Синдром ураження поверхні ока після LASIK може приносити багато страждань пацієнтам і рефракційних хірургів. Він характеризується симптомами сухого ока, мелкоточечная кератитом, витончення і нестабільністю слізної плівки і зниженням гостроти зору. Через свою нейротрофічної етіології він є тривало існуючою проблемою, важко піддається лікуванню, коментує Д-р Аліо.

Лікування тромбоцитами, багатими плазміном, також показує багатообіцяючі результати в лікуванні цього стану. З досліджуваних 32 очей, які проходили лікування від 4 до 6 тижнів, у половини пацієнтів було значне або дуже значне поліпшення стану. Велика частина пацієнтів отримали надбавку по зору. Фарбування показало також поліпшення нейротрофікі, сказав Д-р Аліо.

Тверду форму плазми, багатої тромбоцитами, він зберігає в якості резерву - допоміжний засіб при хірургічної реконструкції роговичной поверхні або поверхні очного яблука. Вона може бути використана для пересадки з амніотичній оболонкою або аутофібріновой мембраною на перфорованих очах або очах з високим ризиком перфорації.

«У наших руках аутоплазмой, багата еритроцитами - надійне та ефективне лікувальний засіб для регенерації епітеліальних дефектів при захворюваннях поверхні ока. Плазмін, багатий тромбоцитами забезпечує високу концентрацію основних чинників зростання і молекул клітинної адгезії шляхом концентрації тромбоцитів в малому обсязі плазми. Це відіграє головну роль в загоєнні ран і сприяє фізіологічним процесам на місці травми або операції ».

Аутоплазмой, багата еритроцитами, виготовляється з крові пацієнта за 1 годину до процедури. Ніщо не повинно додаватися, і не потрібно спеціальної підготовки. Отже, аутоплазмой легко може бути використана в будь-якій клініці, додав він.

Поліпшення трансплантації лімбальних клітин

Однією з цілей в реконструкції поверхні ока є відновлення дефіциту лімбальних епітеліальних стовбурових клітин, загальної проблеми для багатьох захворювань, включаючи термічні або хімічні опіки, синдром Стівенса-Джонсона, мікробний кератит, кератопатію при носінні контактних лінз. До симптомів дефіциту лімбальних епітеліальних стовбурових клітин відноситься помутніння епітелію, субепітеліальний васкуляризація і дефекти епітелію.

Дефіцит лімбальной епітелію можна лікувати шляхом пересадки культури лімбальних епітеліальних клітин, отриманих з людської донорської рогівки. Аутотрансплантація може бути виконана в разі одностороннього ураження. Двосторонні захворювання в даний час лікують за допомогою алогенної трансплантації, незважаючи на інші способи лікування на ранніх стадіях.

Альтернативні підходи для односторонньої патології, які зараз досліджуються, включають культивування аутотканей - слизової носа, слизової оболонки ротової порожнини, та ін Це поле досліджень зараз дуже активно і обгрунтовано необхідністю подолання властивих для алогенної трансплантації імунологічних проблем.

Амніотична оболонка, будучи корисним видом лікування сама по собі, в даний час використовується як первинна підкладка (субстрат) для пересадки клітин лімбальной епітелію. Альтернативні варіанти в розробці можуть допомогти подолати деякі недоліки амніотичної оболонки.

Амніотична оболонка має багато позитивних характеристик для субстрату (підкладки), особливо протизапальні та антиангіогенним властивості. Однак до недоліків відноситься біологічна варіабельність серед донорів і навіть у одного донора. Більш того, їй не вистачає прозорості для того, щоб бути ідеальним субстратом.

Біосинтетичних заміна роговиці

Bruce Jackson на тій же зустрічі повідомив про багатообіцяючих результатах досліджень, що дозволяють використовувати рекомбінантний колаген для заміни рогівки.

В якості допомоги по подоланню хронічного дефіциту людської донорської рогівки безпечне джерело имплантируемого синтетичного матеріалу може зменшити проблеми передачі захворювань, може бути корисний у випадках, коли донорська пересадка не показана - це випадки свідомо невдалої трансплантації, наприклад при аутоімунних захворюваннях, лужних опіках.

Кінцевою метою є біосинтетичних імітація, яка відновить рефракційних функції з оптичною прозорістю і буде стійка до ферментному розщепленню. Вона може бути підшиті, повинна бути біосумісності, повинна дозволяти регенерувати тканин господаря, бути нетоксичної, не мати запальних або імунологічних проблем.

Рекомбінантний 3-й тип людського колагену може виявитися ідеальними підмостками для відтворення природного рогівкового мікрооточення, що дозволяє колонізацію центральної рогівки кератоцітов. 3-й тип колагену, який був виявлений в шкірі, на відміну від 2-го типу колагену, виявленого в рогівці, здається кращим вибором через своїх чудових механічних властивостей і більш низької вартості.

Інститут д-ра Jackson включений в спільні дослідження з per Fagerholm, Швеція, для оцінки клінічного потенціалу цієї розробки.

Він навів нещодавнє клінічне дослідження, в якому 10 пацієнтам (9 пацієнтів з кератоконуса і 1 з глибоким рубцем рогівки) була проведена передня пошарова кератопластика з імплантацією биосинтетической рогівки.

Через 24 місяці біосинтетичні імплантати були стабільно інтегровані й прозорі, аваскулярний, з доказами проростання нервових волокон. Епітеліальний поверхневий бар'єр був відновлений і залишався стабільним. Наступним кроком буде посилення цих імплантатів та підвищення їх стійкості до ферментам.

Дослідники зараз розробляють додаткове застосування колагену, включаючи трансплантати з наночастинками для введення лікарських речовин і створення колагенових імплантатів, придатних для рефракційної корекції.

Генна терапія Контакний лінзами

Дивлячись далеко вперед, майбутнє в лікуванні захворювань рогівки, швидше за все, включає в себе генну терапію. Успіхи в лікуванні рідкісної форми патології сітківки - вродженого амаврозу Лебера за допомогою генної терапії, змушують припустити, що лікування патології рогівки теж у недалекому майбутньому.

Природжений амавроз Лебера був хорошим кандидатом для генної терапії, тому що його патогенез пов'язаний з малою кількістю генів, і генний дефект був добре зрозумілий.

Акіра Муракамі визначив потенційно придатну патологію рогівки і потенційне лікування.

Желатінозной каплевидная дистрофія рогівки - це рідкісне несприйнятливість до лікування захворювання з субепітеліальних відкладеннями амілоїду. Мутації в ТАСSTD2 гені були визначені в японській сім'ї з цієї дистрофією, і змусили дослідників повірити, що це захворювання піддасться генної терапії.

На 2-й конференції Азіатського рогівкового Товариства доктор Муракамі зазначив, що він і його команда хотіли використати не вірусний вектор для доставки правильних генів. Він доповів про передачу ТАСSTD2 генів в рогівкові епітеліальні клітини, інкапсульованих в гідрогелеві контактні лінзи. В експерименті на тваринах вдалося успішно впровадити гени в епітеліальні клітини і записати експресію відповідних протеїнів.

«Ще багато проблем, які належить вирішити. Але ми змогли перенести гени використовуючи це підхід, що є першим важливим кроком. Ми віримо, що одного разу застосування фосфатних груп, що містять гідрогель, як пристосування (пристрої) для переносу генів може бути застосоване як неінвазивний метод лікування желатинозной каплевидної дистрофії рогівки », сказав д-р Муракамі.