Brug af stamceller til at helbrede blindhed

Forskere tager det første store skridt i at bruge stamceller til at erstatte nethindeceller tabt på grund af degenerative øjensygdomme såsom makuladegeneration og retinitis pigmentosa. Ifølge resultater offentliggjort i dag kan forskere ved University of Washington i Seattle pålideligt fremstille retinale celler fra embryonale stamceller. Forskerne implanterer nu cellerne i blinde dyr for at se, om cellerne kan genoprette synet.

Stamcelle-baserede terapier kan en dag stoppe mennesker med makuladegeneration eller andre nethindesygdomme i at miste synet. (Kilde: Istockphoto.com/cgouin)

Dette arbejde er det første skridt mod retinal rekonstitution, siger Stephen Rose , forskningschef ved Foundation Fighting Blindness, et nonprofit-finansieringsbureau med base i Owings Mills, MD.

Nethinden er et lag af celler på bagsiden af ​​øjet, der indeholder specialiserede neuroner, kendt som fotoreceptorer, til at omdanne lys til elektriske signaler, såvel som andre neuroner, kendt som retinale ganglieceller, for at sende disse beskeder til hjernen. Ved aldersrelateret makuladegeneration og retinitis pigmentosa degenererer fotoreceptorerne over tid, hvilket fører til synstab.

Det er de sygdomme, vi tror, ​​stamceller kan rammes af, siger Thomas Reh, en udviklingsbiolog ved University of Washington, der ledede arbejdet. Hvis vi kan erstatte fotoreceptorerne, tror vi, at vi kan genoprette synet.

Forskere har forsøgt at transplantere øjenceller i årtier. Mens de har haft en vis succes i dyremodeller ved hjælp af celler afledt af fostre eller andre kilder, har der været ringe fremskridt hos mennesker, hovedsagelig på grund af mangel på celler. At finde en springvandskilde til celler, du effektivt kan få ud af flasken og sprøjte ind i nogens øje, er virkelig vejen at gå, siger Raymond Lund, en retinal celleekspert ved Oregon Health and Science University i Portland, OR.

Generering af et stort antal retinale celler fra embryonale stamceller kunne løse dette problem. At opnå denne bedrift med menneskelige celler har været vanskelig - at generere hver type væv fra stamceller kræver sin egen specielle opskrift, og nogle celletyper er sværere at lave end andre. Reh og hans team brugte signaler fra normal øjenudvikling til at finde en unik blanding af ingredienser, der udløser retinal celleudvikling. Nøglen, siger Reh, er tre proteiner, kaldet vækstfaktorer, kendt for at være involveret i hoved- og øjenudvikling.

Ifølge et papir offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences , kan forskerne pålideligt generere retinale progenitorceller, som derefter har evnen til at blive til en hvilken som helst celletype i nethinden, såsom fotoreceptorer, retinale ganglieceller eller andre celler. Foreløbige resultater viser, at når cellerne transplanteres ind i nethinden enten i en skål eller i levende dyr, migrerer cellerne til forskellige lag af nethinden og begynder at udtrykke proteiner, der er karakteristiske for de residente celler, herunder fotoreceptorer. Forskerne er også ved at udvikle måder til effektivt at omdanne progenitorcellerne til fotoreceptorer i en skål.

Forskerne ved endnu ikke, om cellerne faktisk kan integreres i øjets komplekse kredsløb for at genoprette synet, men de tidlige resultater er lovende. De transplanterede celler udtrykker mange af de proteiner, der er nødvendige for at reagere på lys, og de danner neurale forbindelser, når de dyrkes i en skål med andre nethindeceller. Den sande test vil dog komme med Rehs nuværende eksperimenter: transplantation af cellerne til blinde dyr. Vi burde vide inden for det næste år, om cellerne kan genoprette synet, siger Reh.

Andre grupper udvikler også stamcelleterapier til nethinden. Advanced Cell Technology (ACT), en stamcellebioteknologivirksomhed med base i Alameda, Californien, har udviklet en måde at omdanne embryonale stamceller til pigmentepitelceller, en anden celletype tabt i makuladegeneration.

Når de implanteres i øjnene på dyremodeller, beskytter cellerne mod yderligere degeneration af fotoreceptorerne og forbedrer synet, siger Robert Lanza, vicepræsident for forskning og videnskabelig udvikling hos ACT. Virksomheden planlægger at ansøge om tilladelse fra Food and Drug Administration til at påbegynde forsøg med mennesker med behandlingen inden udgangen af ​​næste år, siger han.

Eksperter siger, at arbejde som Reh's og Lanza's endelig bringer håb til et forskningsområde, der har kæmpet i årevis. Forskere har haft en vis succes med at transplantere nethindeceller fra fostre i dyremodeller, og et lille klinisk forsøg med denne type terapi er i øjeblikket i gang. Men logistikken ved at bruge fostervæv har mange usikkerheder og etiske spørgsmål, og der er altid fare for at overføre smittestoffer til værten, siger Lund.

Stamcelle-afledte retinale celler giver en meget større og mere pålidelig kilde til celler. Jeg tror, ​​at celleterapier mod øjensygdomme virkelig kommer til at tage fart i de næste par år, siger Lund.

Reh og andre har stadig meget at arbejde ud af, før stamcelleterapier mod nethindegeneration bliver en realitet. For eksempel er det endnu ikke klart, om det er bedre at implantere celler, når de stadig er i en noget udifferentieret tilstand, såsom stamcellerne, eller om det er bedre at omdanne cellerne til fotoreceptorer og derefter transplantere. Reh planlægger at prøve begge dele.

Gendannelse af synet kunne være en af ​​de mest lovende tidlige anvendelser af stamcelleterapier, fordi forskerne ved præcis, hvilke celler de skal erstatte. Vi læser altid, at embryonale celler vil helbrede enhver sygdom, siger Lund. Men i dette tilfælde arbejder vi klart med ideen om, at embryonale stamceller vil have meget specifikke funktioner i øjensygdomme.

skjule