Клеточные технологии в лечении заболеваний сетчатки
Аннотация
В статье проанализирован опыт применения клеточных технологий в лечении дегенеративных заболеваний сетчатки. В экспериментальных исследованиях доказана способность стволовых клеток к самообновлению, миграции, интеграции и последующей диф-ференцировке в большинство типов нервных клеток сетчатки, включая фоторецепторные. Описан опыт применения и осложнения, возникающие при применении следующих видов стволовых клеток: клеток пигментного эпителия, нейрональных стволовых клеток, мезенхимальных стволовые клеток, клеток костного мозга, стволовых клеток пуповинной крови, индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Обсуждаются основные механизмы действия клеток, а именно: замещающая терапия и паракринный эффект. Отмечена роль стволовых клеток в индукции ангиогенеза, подавлении местной воспалительной реакции и апоптоза. В заключении авторами описывается методика применения гемопоэтических клеток пуповинной крови человека для восстановления нарушений зрения при нормотензивной глаукоме.
Об авторах
С. Э. Аветисов
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»
Россия
Россия
Валерий Петрович Еричев
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»
Россия
Россия
С. М. Радаев
Криоцентр
Россия
Россия
Л. А. Панюшкина
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»
Россия
Россия
В. С. Рещикова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»
Россия
Россия
Список литературы
1. Royo P.E., Quay W.B. Retinal transplantation from fetal to maternal mammalian eye. Growth 1959; 23: 313-336.
2. Klassen H.J., Ng T.F., Kurimoto Y., Kirov I. et al. Multipotent retinal progenitors express developmental markers, differentiate into retinal neurons, and preserve light-mediated behavior. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004; 45(11): 4167-4173. doi: 10.1167/iovs.04-0511.
3. Falkner-Radler C.I., Krebs I., Glittenberg C., Povazay B. et al. Human retinal pigment epithelium (RPE) transplantation: outcome after autologous RPE-choroid sheet and RPE cellsuspension in a randomised clinical study. Brit J Ophthalmol 2011; 95(3): 370-375. doi: 10.1136/bjo.2009.176305.
4. Radtke N.D., Aramant R.B., Petry H.M., Green P.T., Pidwell D.J., Seiler M.J. Vision improvement in retinal degeneration patients by implantation of retina together with retinal pigment epithelium. Am J Ophthalmol 2008; 146(2): 172-182. doi: 10.1016/j.ajo.2008.04.009.
5. Zarbin M.A. Retinal pigment epithelium-retina transplantation for retinal degenerative disease. Am J Ophthalmol 2008; 146(2): 151-153. doi: 10.1016/j.ajo.2008.05.027.
6. Ahmad I., Tang L., Pham H. Identification of neural progenitors in the adult mammalian eye. Biochemical and biophysical research communicatio 2000; 270(2): 517-521. doi: 10.1006/bbrc.2000.2473.
7. Cicero S.A., Johnson D., Reyntjens S., Frase S. et al. Cells previously identified as retinal stem cells are pigmented ciliary epithelial cells. Proceed National Academy Sci United States of America 2009; 106(16): 6685-6690. doi: 10.1073/pnas.0901596106.
8. Tropepe V., Coles B.L., Chiasson B.J., Horsford D.J. et al. Retinal stem cells in the adult mammalian eye. Science 2000; 287(5460): 2032-2036.
9. Mann I.C. On the development of the fissural and associated regions in the eye of the chick, with some observations on the mammal. J Anatomy 1921; 55(Pt 2-3): 113-118.
10. Kawasaki H., Suemori H., Mizuseki K., Watanabe K. et al. Generation of dopaminergic neurons and pigmented epithelia from primate ES cells by stromal cell-derived inducing activity. Proceed National Academy Sci United States of America 2002; 99(3): 1580-1585. doi: 10.1073/pnas.032662199.
11. Klimanskaya I., Hipp J., Rezai K.A., West M., Atala A., Lanza R. Derivation and comparative assessment of retinal pigment epithelium from human embryonic stem cells using transcriptomics. Cloning and stem cells 2004; 6(3): 217-245. doi: 10.1089/clo.2004.6.217.
12. Stern J.H., Temple S. Stem cells for retinal replacement therapy. Neurotherapeutics: J American Society for Experimental NeuroTherapeutics 2011; 8(4): 736-743. doi: 10.1007/s13311-011-0077-6.
13. Lu B., Malcuit C., Wang S., Girman S. et al. Long-term safety and function of RPE from human embryonic stem cells in preclinical models of macular degeneration. Stem cells 2009; 27(9): 2126-2135. doi: 10.1002/stem.149.
14. Kurimoto Y., Shibuki H., Kaneko Y., Ichikawa M. et al. Transplantation of adult rat hippocampus-derived neural stem cells into retina injured by transient ischemia. Neuroscience letters 2001; 306(1-2): 57-60.
15. Nishida A., Takahashi M., Tanihara H., Nakano I. et al. Incorporation and differentiation of hippocampus-derived neural stem cells transplanted in injured adult rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41(13): 4268-4274.
16. Lu B., Wang S., Girman S., McGill T., Ragaglia V., Lund R. Human adult bone marrow-derived somatic cells rescue vision in a rodent model of retinal degeneration. Exper Eye Res 2010; 91(3): 449-455. doi: 10.1016/j.exer.2010.06.024.
17. Marchetti V., Krohne T.U., Friedlander D.F., Friedlander M. Stemming vision loss with stem cells. J Clin Invest 2010; 120(9): 3012-3021. doi: 10.1172/JCI42951.
18. Otani A., Dorrell M.I., Kinder K., Moreno S.K. et al. Rescue of retinal degeneration by intravitreally injected adult bone marrow-derived lineage-negative hematopoietic stem cells. J Clin Invest 2004; 114(6): 765-774. doi: 10.1172/JCI21686.
19. Ritter M.R., Banin E., Moreno S.K., Aguilar E., Dorrell M.I., Friedlander M. Myeloid progenitors differentiate into microglia and promote vascular repair in a model of ischemic retinopathy. J Clin Invest 2006; 116(12): 3266-3276. doi: 10.1172/JCI29683.
20. Chen N., Newcomb J., Garbuzova-Davis S., Davis Sanberg C., Sanberg P.R., Willing A.E. human umbilical cord blood cells have trophic effects on young and aging hippocampal neurons in vitro. Aging and disease 2010; 1(3): 173-190.
21. Eiraku M., Takata N., Ishibashi H., Kawada M. et al. Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature 2011; 472(7341): 51-56. doi: 10.1038/nature09941.
22. Lamba D.A., McUsic A., Hirata R.K., Wang P.R., Russell D., Reh T.A. Generation, purification and transplantation of photoreceptors derived from human induced pluripotent stem cells. PloS one 2010; 5(1): e8763. doi: 10.1371/journal.pone.0008763.
23. Carr A.J., Vugler A.A., Hikita S.T., Lawrence J.M. et al. Protective effects of human iPS-derived retinal pigment epithelium cell transplantation in the retinal dystrophic rat. PloS one 2009; 4(12): e8152. doi: 10.1371/journal.pone.0008152.
24. Kooreman N.G., Wu J.C. Tumorigenicity of pluripotent stem cells: biological insights from molecular imaging. J Royal Society, Interface / the Royal Society 2010; 7(6): 753-763. doi: 10.1098/rsif.2010.0353.focus.
25. Пальцев М.А., Смирнов В.Н., Романов Ю.А., Иванов А.А. Перспективы использования стволовых клеток в медицине. Вестник РАН 2006; 76(2): 99-103. [Pal’tsev M.A., Smirnov V.N., Romanov Yu.A., Ivanov A.A. Prospects for the use of stem cells in medicine. Vestnik RAN 2006; 76(2): 99-103 (In Russ.)].
26. Lanza R., Rosenthal N. The stem cell challenge. Sci Am 2004; 290(6): 92-99.
27. Till J.E., Mc C.E. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. Radiation Res 1961; 14: 213-222.
28. Gomei Y., Nakamura Y., Yoshihara H., Hosokawa K. et al. Functional differences between two Tie2 ligands, angiopoietin-1 and -2, in regulation of adult bone marrow hematopoietic stem cells. Exper Hematology 2010; 38(2): 82-89. doi: 10.1016/j.exphem.2009.11.007.
29. Li N., Li X.R., Yuan J.Q. Effects of bone-marrow mesenchymal stem cells transplanted into vitreous cavity of rat injured by ischemia/reperfusion. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol 2009; 247(4): 503-514. doi: 10.1007/s00417-008-1009-y.
30. Markel T.A., Wang Y., Herrmann J.L., Crisostomo P.R. et al. VEGF is critical for stem cell-mediated cardioprotection and a crucial paracrine factor for defining the age threshold in adult and neonatal stem cell function. Am J Physiology Heart and Circulatory Physiology 2008; 295(6): H2308-2314. doi: 10.1152/ajpheart.00565.2008.
31. Oh J.Y., Kim M.K., Shin M.S., Lee H.J. et al. The anti-inflammatory and anti-angiogenic role of mesenchymal stem cells in corneal wound healing following chemical injury. Stem Cells 2008; 26(4): 1047-1055. doi: 10.1634/stemcells.2007-0737.
32. Vandervelde S., van Luyn M.J., Tio R.A., Harmsen M.C. Signaling factors in stem cell-mediated repair of infarcted myocardium. J Molecular and Cellular Cardiology 2005; 39(2): 363-376. doi: 10.1016/j.yjmcc.2005.05.012.
33. Saini V., Shoemaker R.H. Potential for therapeutic targeting of tumor stem cells. Cancer Science 2010; 101(1): 16-21. doi: 10.1111/j.1349-7006.2009.01371.x.
34. Zhang P., Li J., Liu Y., Chen X. et al. Human neural stem cell transplantation attenuates apoptosis and improves neurological functions after cerebral ischemia in rats. Acta Anaesthesiologica Scand 2009; 53(9): 1184-1191. doi: 10.1111/j.1399-6576.2009.02024.x.
35. Cheng A.S., Yau T.M. Paracrine effects of cell transplantation: strategies to augment the efficacy of cell therapies. Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surg 2008; 20(2): 94-101. doi: 10.1053/j.semtcvs.2008.04.003.
36. Harris J.R., Brown G.A., Jorgensen M., Kaushal S. et al. Bone marrow-derived cells home to and regenerate retinal pigment epithelium after injury. Invest Ophthalmol Vis Sci 2006; 47(5): 2108-2113. doi: 10.1167/iovs.05-0928.
37. Wang M., Tsai B.M., Crisostomo P.R., Meldrum D.R. Pretreatment with adult progenitor cells improves recovery and decreases native myocardial proinflammatory signaling after ischemia. Shock 2006; 25(5): 454-459. doi: 10.1097/01.shk.0000209536.68682.90.
38. Wu Y., Wang J., Scott P.G., Tredget E.E. Bone marrow-derived stem cells in wound healing: a review. Wound repair and regeneration: official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society 2007; 15(1): 18-26. doi: 10.1111/j.1524-475X.2007.00221.x.
39. Tezel T.H., Del Priore L.V., Kaplan H.J. Reengineering of aged Bruch’s membrane to enhance retinal pigment epithelium repopulation. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004; 45(9): 3337-3348. doi: 10.1167/iovs.04-0193.
40. Tsukahara I., Ninomiya S., Castellarin A., Yagi F., Sugino I.K., Zarbin M.A. Early attachment of uncultured retinal pigment epithelium from aged donors onto Bruch’s membrane explants. Exper Eye Res 2002; 74(2): 255-266. doi: 10.1006/exer.2001.1123.
41. Vugler A., Carr A.J., Lawrence J., Chen L.L. et al. Elucidating the phenomenon of HESC-derived RPE: anatomy of cell genesis, expansion and retinal transplantation. Exp Neurology 2008; 214(2): 347-361. doi: 10.1016/j.expneurol.2008.09.007.
42. Прайс Д. Трансплантация гемопоэтических клеток. Патент на изобретение. RUS 2216336. 23.02.2000. [Prais D. Transplantation of hematopoietic cells. Patent. RUS 2216336. 23.02.2000. (In Russ.)].
Для цитирования:
Аветисов С.Э., Еричев В.П., Радаев С.М., Панюшкина Л.А., Рещикова В.С. Клеточные технологии в лечении заболеваний сетчатки. Национальный журнал глаукома. 2015;14(2):70-74.
For citation:
Avetisov S.E., Erichev V.P., Radaev S.M., Panyushkina L.A., Reshchikova V.S. Cellular technology in treatment of retinal diseases. National Journal glaucoma. 2015;14(2):70-74. (In Russ.)
Просмотров: 370
Послать статью по эл. почте 