Основная причина глаукомы - неспособность человека регенерировать нейроны сетчатки. От природы их у человека в избытке, однако травмы головы, высокое внутриглазное давление или старение приводят к существенной их потере. Это, в свою очередь, провоцирует частичную потерю зрения или даже полную слепоту.
- Коварство этой болезни заключается в том, что на начальном этапе пациенты практически не замечают ухудшений, - отметил Волчков. - Наш универсальный организм компенсирует необратимую потерю нейронов и лишь на следующих этапах развития глаукомы, когда снижается не только периферийное зрение, но и возникает головная боль и боль в глазах, пациент, как правило, обращается к врачу.
Глаукома - распространённая болезнь, отмечает учёный. Она затрагивает сетчатку глаза - набор организованных слоёв нейронов, связанных вместе и образующих цепь. Сетчатка воспринимает свет, обрабатывает визуальную информацию перед отправкой в мозг. Ещё в 2015 году в России у 2,5 миллионов человек были различные заболевания сетчатки, в том числе глаукома. И с каждым годом заболеваемость растёт, что связано с общим старением населения. Вот почему важны исследования, способные побороть недуг.
- В середине 19 века учёные впервые поняли, чем вызвано ухудшение зрения при глаукоме, - продолжил Волчков. - С изобретением офтальмоскопа в 1850-х в диагностике глазных заболеваний произошёл существенный прорыв. Это позволило врачам увидеть деградацию зрительного нерва. Тогда-то и появилось официальное название заболевания. Немецкий хирург-офтальмолог Альбрехт фон Грефе представил иридэктомию как одну из самых ранних форм лечения глаукомы. Эта операция включает хирургиеское удаление сегмента радужной оболочки, позволяющее откачать лишнюю жидкость из глаза. Однако хирургия остаётся ограниченным методом лечения заболевания, даёт недолговременный эффект.
Волчков подчекрнул, что в связи с этим разрабатываются другие подходы к борьбе с этим заболеванием: нейропротекция, генная терапия, замещение клеток.
Революция в борьбе с болезнью
- Мы можем отметить существенный прорыв в области генной терапии: с помощью стволовых клеток можно вырастить сетчатку в пробирке, чем и занимаются наши учёные, - сказал эксперт. - Сначала кластеры стволовых клеток помещаются в специальную среду, где происходит спонтанное образование неразвитых нейронов. Потом формируются настоящие нейроны, организованные в сложную ткань. Клетки сетчатки выращиваются в специальных органоидах - клеточных скоплениях. Ткань формируется в пробирке.
Специалист отметил, что в лаборатории геномной инженерии МФТИ разрабатывают клеточную терапию сетчатки глаза. Учёные работают над восстановлением нейронов (ганглионарных клеток), которые отвечают за передачу информации от сетчатки к коре головного мозга.
- Эти клетки - мост от глаза к мозгу, и именно они с возрастом часто теряют свою функциональность при глаукоме, - подчеркнул Волчков. - Для восстановления зрения необходимо сначала вырастить в лаборатории ткань сетчатки как источник для трансплантации. Далее необходимые клетки встраиваются в сетчатку глаза, и запускается целый ряд событий. Клетки выращивают аксон (длинный цилиндрический отросток нервной клетки, по нему нервные импульсы идут от тела клетки к органам и другим нервным клеткам - Прим. Metro), который связывает сетчатку с головным мозгом, и самостоятельно достраивают зрительную цепь - visual circuit. Это кажется фантастическим проектом, но в лаборатории уже получены положительные результаты.
Учёные МФТИ в сотрудничестве с исследователями Гарвардской медицинской школы осуществили первую в мире успешную попытку трансплантации мышам ганглионарных клеток сетчатки. В результате этой операции удалось добиться правильного врастания искусственной ткани сетчатки и её выживания на протяжении года.
- Человеку с глаукомой, готовящемуся к трансплантации, не нужно будет выращивать ткань сетчатки из собственных стволовых клеток, - отметил Волков. - Так как глаз является иммунопривилегированным органом, где отторжения редки, возможно создать банк клеток для таких пациентов. Там, например, могут быть размещены выращенные клетки сетчатки от универсального донора. Можно будет заранее вырастить клетки, заморозить их и, когда пациент с глаукомой обратится за помощью, подобрать для него наилучший клеточный вариант для трансплантации. Данная технология призвана стать основой революционного лечения глаукомы, но это пока первые практические шаги. На доведение технологии до применения в лечебной практике уйдёт примерно 10 лет. Несмотря на существенный прорыв, обеспечить гарантированное послойное замещение повреждённых участков сетчатки культивированными клетками пока нельзя, мы на этапе экспериментальных работ.