Глазные хирурги в США приближаются к тому, чтобы использовать определенный тип трансплантации стволовых клеток для устранения серьезной проблемы с глазами, которая может вызвать боль и необратимую потерю зрения.
Тереза Тамкинс, Джессика Клингбаум и Кристен Дальгрен
Это было четвертого июля 2020 года, когда жизнь Ника Харуфе изменилась. В то время ему было всего 23 года, когда он был на семейной вечеринке, когда ему в левый глаз попал случайный фейерверк.
Было не больно, но он ничего не видел. На улице было так темно, что его отец не мог сказать, насколько серьезными были повреждения, поэтому Харуфех из Ранчо Кукамонга, Калифорния, направился внутрь, чтобы попросить свою мать взглянуть. Она упала в обморок.
После того, как его срочно доставили в больницу, Харуфе, которому сейчас 26 лет, обнаружил, что он не полностью потерял глаз, как все опасались, но врачи сказали ему, что им, возможно, придется его удалить, и что они мало что могут сделать. Его веко также было повреждено, и в последующие месяцы глаз оставался совершенно белым и нефункционирующим.
«Я был действительно подавлен. Я бы не вышел из дома», — сказал он. «Я даже не сказал своим друзьям, что со мной случилось, потому что не хотел, чтобы они задавали вопросы. Я не хотел, чтобы они видели меня с изуродованным лицом».
Его мечтам стать летчиком, казалось, пришел конец.
Авария вызвала глазное заболевание, называемое дефицитом лимбальных стволовых клеток, которое может привести к болезненным язвам, помутнению роговицы и слепоте. Эти стволовые клетки происходят из лимба, зоны ткани вокруг роговицы, которая генерирует прозрачные клетки, защищающие и заживляющие поверхность глаза. Химические ожоги и несчастные случаи могут привести к тяжелым случаям, как у него, но причиной также могут быть чрезмерное ношение контактных линз, множественные операции на глазах и воспалительные состояния. Дефицит лимбальных стволовых клеток является одной из основных причин роговичной слепоты, от которой страдают 6 миллионов человек во всем мире.
Однако новый тип лечения стволовыми клетками, по-видимому, является безопасным вариантом для людей с этим заболеванием.
В исследовании, опубликованном в пятницу в журнале Science Advances, доктор Ула Юркунас и его коллеги продемонстрировали, что процедура, известная как трансплантация культивированных аутологичных эпителиальных клеток лимба, или CALEC, безопасна. В фазе 1 или «проверке концепции» четырем пациентам с химическими ожогами одного глаза была проведена трансплантация CALEC.
Для процедуры важно, чтобы был поврежден только один глаз. Он включает в себя удаление стволовых клеток из здорового глаза пациента, культивирование их в лаборатории в течение двух-трех недель, а затем их пересадку в поврежденный глаз, сказал Юркунас, заместитель директора Службы роговицы в Mass Eye and Ear, член Массачусетского генерала Бригама в Бостоне. После пересадки клеткам требуется время для роста, поэтому исследователи наблюдали за пациентами в течение года.
«Я хорошо помню нашего первого пациента, у которого прекратились боли, потому что с потерей стволовых клеток глаз действительно становится непрозрачным. Вы не очень хорошо видите, но и у вас много боли», — сказала она. «А один из наших первых пациентов… перестал болеть, а потом его зрение явно начало улучшаться».
Чтобы человек ясно видел, стволовые клетки вокруг роговицы — прозрачного внешнего слоя глаза — должны постоянно обновляться.
«Если вы иногда видите пациента с полностью белым глазом, это может быть связано с дефицитом стволовых клеток», — сказал Юркунас.
Выращивание стволовых клеток
Хотя они являются новыми для США, аналогичные трансплантаты стволовых клеток используются в Европе, и большая часть первоначальных новаторских исследований была проведена несколько десятилетий назад в Италии и Японии. Однако причина, по которой операция не проводилась в США, заключается в том, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов считает продукты животного происхождения, такие как сыворотка, небезопасными для использования в выращивании клеток для трансплантации человеку.
Юркунас и ее команда смогли вырастить клетки в жидкости, не содержащей сыворотки животных, что стало важным шагом на пути к одобрению FDA.
«Потребовались огромные усилия, чтобы добиться такого же производственного процесса, как у них», — сказала доктор Софи Денг, профессор отдела роговицы Института глаза Штейна Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Я должен поздравить их с достижением».
Дэн, который не участвовал в исследованиях Юркунаса, также проводит клинические испытания трансплантатов CALEC. В своем исследовании она сравнивает, насколько хорошо пациенты себя чувствуют, по сравнению с контрольной группой пациентов, которые лечились склеральными контактными линзами. По ее словам, эти жесткие контактные линзы большого диаметра заполнены жидкостью и используются для стабилизации поверхности глаза.
«Это один из методов лечения, предлагаемых пациентам с дефицитом лимбальных стволовых клеток, в дополнение к прямой трансплантации самих лимбальных клеток», — сказала она, используя другое слово для обозначения стволовых клеток роговицы. «Поэтому в нашем клиническом испытании мы включили склеральную линзу в качестве лечебной группы». «Я смогу увидеть тебя снова»
Юркунас сказала, что ее команда вылечила около 15 пациентов. Одним из таких пациентов является Харуфе.
«Я подумал: «О, Боже мой, я снова смогу тебя увидеть», — сказал Харуфе. «Я действительно не слишком много знал об этом. Я просто знал, что есть надежда».
Харуфе переехал в Бостон и перенес несколько операций, в том числе реконструкцию века, два трансплантата CALEC и пересадку роговицы.
«Вскоре после первой операции я смог видеть», — сказал он. «И я помню, как общался по FaceTime с одним из своих друзей. Я плакал."«Я подумал: «О, Боже мой, я снова смогу тебя увидеть», — сказал Харуфе. «Я действительно не слишком много знал об этом. Я просто знал, что есть надежда».
Харуфе переехал в Бостон и перенес несколько операций, в том числе реконструкцию века, два трансплантата CALEC и пересадку роговицы.
«Вскоре после первой операции я смог видеть», — сказал он. «И я помню, как общался по FaceTime с одним из своих друзей. Я плакал."
По ее словам, несколько других пациентов Юркунаса также перенесли трансплантацию роговицы в дополнение к трансплантатам CALEC.
Доктор Сезен Каракус, доцент офтальмологии Института глаза Уилмера при Медицинской школе Университета Джона Хопкинса, отметила, что трансплантация роговицы сама по себе не поможет людям с дефицитом лимбальных стволовых клеток, потому что без стволовых клеток новая роговица будет повреждена. Немедленно выходят из строя и затуманиваются.
Дефицит лимбальных стволовых клеток может быть пропущен или неправильно диагностирован, а у некоторых людей даже несколько неудачных операций по пересадке роговицы. Им могут сказать, что ничего нельзя сделать, и что им нужно «просто смириться со своей судьбой», сказал Каракус.
«Очень, очень трудно поддающееся лечению состояние»
Существуют и другие методы лечения дефицита лимбальных стволовых клеток. Врачи иногда берут стволовые клетки из здорового глаза и переносят их непосредственно в поврежденный глаз, не выращивая их в лаборатории. Однако, если они принимают слишком много стволовых клеток, существует риск дефицита лимбальных стволовых клеток в здоровом глазу.
«Иногда дефицит лимбальных стволовых клеток может возникать в обоих глазах, и это еще хуже», — сказал Каракус. Когда оба глаза поражены, нет хорошего источника стволовых клеток для трансплантации. Врачи также могут трансплантировать стволовые клетки из трупных глаз, но пациенты должны принимать иммунодепрессанты до конца жизни, чтобы предотвратить отторжение.
Каракус сказал, что новая методика «очень многообещающая, и, надеюсь, в случае успеха она станет хорошим вариантом для сложных случаев», в том числе для людей, которым сказали, что для них ничего нельзя сделать.
Доктор Джули Шаллхорн, адъюнкт-профессор офтальмологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, назвала новое исследование «действительно захватывающим» доказательством концепции.
«Это очень, очень трудно поддающееся лечению состояние», — сказала она. «На самом деле сейчас нет хороших решений для этого».
Дэн из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе подчеркнул важность выращивания клеток в лаборатории таким образом, чтобы в будущем они могли получить одобрение FDA.
«Это клеточная терапия, и планка [для одобрения FDA] очень высока», — сказал Дэн. «Я очень рад, что это будет опубликовано. И я думаю, что они проделали действительно огромную работу, чтобы достичь того, что они имеют».
Техника может работать не у всех. Пятый пациент в исследовании не смог пройти трансплантацию, потому что стволовые клетки, взятые из его здорового глаза, не выросли в лаборатории.
Харуфе сказал, что он вернулся к полетам «просто для развлечения» со своим идентичным братом-близнецом, который является коммерческим пилотом.
«Увидеть даже просто голубое небо с левой стороны — это так безумно, потому что я никогда не думал, что когда-нибудь снова увижу это», — сказал он. «Это действительно успокаивает. Просто вы оставляете все свои проблемы на земле».
