Эта работа, опубликованная в Cell Stem Cell, подчеркивает отторжение иммунной системы как одну из ключевых проблем, которую необходимо решить для повышения эффективности терапии регенерации стволовых клеток. Полученные данные подтверждают путь к совершенствованию клинических применений, особенно для восстановления зрения у людей, позволяя фоторецепторам, полученным из стволовых клеток человека, интегрироваться и процветать в глазу.«Это превратилось в прекрасную историю долгосрочного восстановления зрения у полностью слепых мышей», — сказал профессор Бака и старший автор Дипак Ламба, доктор философии, MBBS. «Мы показываем, что эти мыши теперь могут воспринимать свет через 9 месяцев после инъекции этих клеток».Фоторецепторы — это специализированные нейроны сетчатки, которые преобразуют свет в сигналы, которые мозг интерпретирует как зрение.
Утрата этих клеток — частая конечная точка дегенеративных заболеваний глаз. Эмбриональные стволовые клетки человека могут стать потенциальным источником замены фоторецепторов, но, несмотря на предыдущую работу Ламбы, показывающую, что фоторецепторы, полученные из стволовых клеток, могут функционировать у мышей, исследователи не смогли продемонстрировать долгосрочное устойчивое восстановление зрения.
По словам Ламба, главным спором в этой области является вопрос о том, просто ли пересаженные фоторецепторы отмирают или активно отторгаются иммунной системой — глаз, наряду с мозгом, долгое время считался «привилегированным» в том смысле, что клетки иммунная система не контролировала эти места.Группа Ламбы намеревалась подробно изучить степень, в которой иммунное отторжение способствует неутешительным результатам лечения глаз стволовыми клетками, и определить, могут ли они найти способ обойти эту проблему. Если происходит отторжение и его можно подавить, рассуждали они, трансплантированные фоторецепторы, полученные из стволовых клеток, могли бы успеть интегрироваться в зрительную систему и начать передавать информацию в мозг.
Команда использовала конкретный штамм мышей, который является здоровым, но у него отсутствует специфический рецептор иммунных клеток, что не позволяет мышам отторгать трансплантированные чужеродные клетки. Эти животные, которых называют иммунодефицитными гамма-мышами по рецептору IL2 (IL2rl), лишены рецептора IL2ry, который есть у людей как часть функциональной иммунной системы.«Эта линия мышей является отличной моделью для этого исследования, потому что в остальном они здоровы и нормальны, в том числе и со стороны зрения, поэтому это позволяет нам проводить исследования, направленные на интеграцию клеток», — сказал ведущий автор публикации Цзе Чжу, доктор философии, научный сотрудник. который начал работать в лаборатории Ламбы три года назад.У этих мышей команда показала, что без процесса отторжения было 10-кратное увеличение количества живых донорских клеток сетчатки, полученных из человеческих эмбриональных стволовых клеток, которые созрели и интегрировались в сетчатку.
После того, как мы увидели значительно улучшенную долгосрочную выживаемость и интеграцию трансплантированных клеток, следующим шагом было проверить, действительно ли клетки функционируют. Команда трансплантировала фоторецепторы, полученные из стволовых клеток, другой линии мышей, названной CRX null, которая является врожденно слепой. Команда измерила реакцию зрачков на свет и проверила центры зрительной реакции мозга, чтобы показать, что сигналы от глаза поступают в соответствующие области мозга. Они обнаружили, что даже через девять месяцев или год после трансплантации фоторецепторов глаза реагировали на свет и передавали зрительные сигналы в мозг.
"Это открытие дает нам большую надежду для пациентов, что мы можем создать какое-то преимущество для этих методов лечения стволовыми клетками, так что это будет не просто временная реакция на введение этих клеток, а устойчивое зрение на долгое время. ", — сказал Ламба. «Несмотря на то, что сетчатка часто считается« иммунной привилегией », мы обнаружили, что мы не можем игнорировать отторжение клеток при попытке пересадить стволовые клетки в глаз».Лаборатория доктора Ламбы посвящена клиническому применению стволовых клеток человека с особым интересом к восстановлению зрения, которое было нарушено дегенеративными заболеваниями глаз, такими как дегенерация желтого пятна. Они уже уточняют текущую работу, сказали Чжу и Ламба. Одно из направлений — использовать уже одобренные препараты для предотвращения отторжения трансплантата органов, нацеленных на тот же рецептор. «Использование антитела против этого специфического рецептора означает, что иммунная система может не нуждаться в подавлении в целом, что может быть очень токсичным», — сказал Чжу.
«Мы также можем потенциально идентифицировать другие небольшие молекулы или рекомбинантные белки, чтобы уменьшить гамма-активность рецептора интерлейкина 2 в организме — даже специфические для глаза иммунные ответы, — которые могут уменьшить отторжение клеток», — сказал Ламба. «Конечно, это еще не подтверждено, но теперь, когда у нас есть цель, это будущее того, как мы можем применить эту работу к людям».