Новосибирские ученые разрабатывают новый вид лечения роговицы глаза с помощью стромальных клеток

Новосибирский филиал МНТК «Микрохирургия глаза» имени акад. С. Н. Федорова» совместно с НИИ клинической и экспериментальной лимфологии — филиал Института цитологии и генетики СО РАН исследуют возможность создания нового вида терапии заболеваний роговицы глаза, приводящих к слепоте. Они предположили, что с помощью стромальных клеток можно повлиять на процессы тканевой репарации при лечении помутнения роговицы глаза. Сейчас исследователи оценивают терапевтический эффект разрабатываемой ими технологии. Научными руководителями этого уникального проекта стали директор Новосибирского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, доктор медицинских наук, профессор Валерий Черных и заведующая лабораторией клеточных технологий Института клинической и экспериментальной лимфологии, д.м.н. Ольга Повещенко. В состав группы ученых, которые занялись разработкой нового вида терапии, вошла врач-офтальмолог МНТК «Микрохирургия глаза» и Медицинского научного центра Новосибирского государственного университета, которая по совместительству является младшим научным сотрудником лаборатории клеточных технологий Института клинической и экспериментальной лимфологии Кристина Краснер. Научный проект реализуется при поддержке Российского научного фонда.

— Заболевания роговицы глаза приводят к постепенному ухудшению и потере зрения. Данная патология очень часто затрагивает пациентов молодого трудоспособного возраста. При тяжелых формах заболевания довольно часто применяется трансплантация донорского материала, однако его не хватает, чтобы удовлетворить потребности всех, кто нуждается в данной операции. К тому же существует ряд сложностей, связанных с обращением с донорским материалом: его забором, хранением, транспортировкой, консервацией, биологической совместимостью материала с тканями пациента. Поэтому в настоящее время большое количество нуждающихся в этом лечении находятся в листе ожидания. Чем дольше ожидание пациентом операции, тем менее благоприятный прогноз от проводимой операции. И данная проблема актуальна не только для нашей страны, но и для мирового здравоохранения. Поиск и разработка новых подходов к лечению тяжелых форм заболеваний роговицы глаза остаются актуальными и социально-значимыми, — рассказала Кристина Краснер.

Учеными были выделены клетки роговицы из стромальных лектикул, полученных в ходе операции лазерной коррекции зрения методом ReLEx SMILE, которые можно использовать в терапевтических целях. Этот инновационный метод лазерной коррекции позволяет проводить кераторефракционную операцию малотравматичным способом с минимальным разрезом. После таких операций пациент получает максимальное зрение, а биологический материал (лентикулы), извлеченный из роговицы его глаз, утилизируется. Ученые предположили, что можно использовать его для лечения больных с поражениями роговицы глаза.

По словам Кристины Краснер, это был очень трудоемкий и длительный процесс, требующий особой осторожности и аккуратности, поскольку толщина лентикулы очень мала и клетки крайне чувствительны к изменяющимся условиям среды. Доставить материал, помещенный в питательную среду, в лабораторию нужно было в кратчайшее время в холодильной камере. Сделать это ученым удалось далеко не с первого раза. Производилась наработка идеальных условий выделения и культивации стромальных клеток.

— Данная работа заняла около пяти лет. Роговица является уникальной прозрачной соединительнотканной структурой, выполняющей защитную, барьерную и светопроводящую функции. При травмах, ожогах, инфекционных процессах, генетических аномалиях и ряде других патологических процессах происходит потеря прозрачности роговицы, из за чего страдает функция светопроведения. Многие попытки выделения клеток не увенчались успехом, но благодаря М.А.Суровцевой, пробовали снова и снова. Многолетняя работа привела к тому, что удалось выделить и нарастить две популяции клеток - фибробластов и кератоцитов - и оценить инвитро их потенциальный терапевтический эффект. Стромальные клетки выделяют факторы роста, цитокины. Они имеют свойство вырабатывать коллаген, который составляет более 80 % толщины всей роговицы. Следующим этапом являлось создание модели стромального помутнения роговицы на животном глазу. Нам нужно было иметь точку приложения терапевтического эффекта, чтобы понять, обладают ли им стромальные клетки. Для этого мы вводили их в предварительно поврежденный глаз лабораторного животного. Подопытные организмы мы разделили на четыре группы – две опытные и две контрольные. Выяснилось, что в моделях с введением клеточной суспензии как кератоцитов, так и фибробластов отчетливо прослеживается тенденция к наиболее быстрому восстановлению прозрачности и толщины роговицы. Таким образом был получен клеточный продукт для лечения повреждений, которые мы смоделировали на животном глазу, и он оказался эффективным. Теперь мы надеемся, что использование стромальных клеток сможет стать альтернативным методом лечения при некоторых заболеваниях роговицы, — пояснила Кристина Краснер.

Сейчас эксперименты инвиво находятся на завершающей стадии – ученые ожидают результатов гистологического исследования, чтобы описать глубинные механизмы, которые протекают между клетками и межклеточным веществом. В настоящее время появились новые теории внутристромального взаимодействия, согласно которым терапевтическим эффектом могут обладать не только клетки, но и межклеточное вещество.

Также в настоящее время исследователи занимаются изучением законодательной базы, касающейся испытаний нового вида клеточной терапии на человеке и регистрации клеточной суспензии как биологического продукта, который мог бы применяться в клинической практике.