Клеточные технологии в лечении пациентов с возрастной макулярной дегенерацией: современное состояние проблемы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) является наиболее часто встречающейся патологией макулы — зоны, ответственной за центральное зрение. Основной фокус большинства исследователей сосредоточен на патологических процессах, протекающих в пигментном эпителии сетчатки, который сегодня считается главной мишенью ВМД. Для лечения «сухой» формы заболевания, на долю которой приходится около 90 % всех случаев ВМД, до сих пор не разработано эффективных методов лечения, в то время как в терапии «влажной» формы с определённым успехом используют антиангиогенную терапию, фотодинамическую терапию, хирургические методы лечения. Стволовые клетки, обладая колоссальным терапевтическим потенциалом, постепенно находят применение в медицинских технологиях, в том числе в офтальмологии. Ряд преклинических исследований доказали безопасность культивированных клеток пигментного эпителия сетчатки, что дало повод к началу клинических испытаний стволовых клеток в лечении пациентов с ВМД. В обзоре проанализированы данные научной литературы по вопросам современных представлений о патогенезе ВМД, патогенетически обоснованных методов лечения, в том числе с помощью клеточных технологий, перспектив и проблем применения стволовых клеток при лечении пациентов с ВМД.

Об авторах

Кирилл Юрьевич Гайдук

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

Автор, ответственный за переписку.
Email: gaidukkukir@gmail.com
SPIN-код: 6540-3323

слушатель ординатуры кафедры офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Викторович Чурашов

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

Email: Churashoff@mail.ru

д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Алексей Николаевич Куликов

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

Email: alexey.kulikov@mail.ru

д-р мед. наук, доцент, начальник кафедры офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Lim LS, Mitchell P, Seddon JM, et al. Age-related macular degeneration. Lancet. 2012;379(9827):1728-1738. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(12)60282-7.
  2. Wong WL, Su X, Li X, et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob Health. 2014;2(2):e106-e116. doi: https://doi.org/10.1016/s2214-109x(13)70145-1.
  3. Lambert NG, El Shelmani H, Singh MK, et al. Risk factors and biomarkers of age-related macular degeneration. Prog Retin Eye Res. 2016;54:64-102. doi: https://doi.org/10.1016/j.preteyeres. 2016.04.003.
  4. Ao J, Wood JP, Chidlow G, et al. Retinal pigment epithelium in the pathogenesis of age-related macular degeneration and photobiomodulation as a potential therapy? Clin Exp Ophthalmol. 2018;46(6):670-686. doi: https://doi.org/10.1111/ceo.13121.
  5. Inana G, Murat C, An W, et al. RPE phagocytic function declines in age-related macular degeneration and is rescued by human umbilical tissue derived cells. J Transl Med. 2018;16(1):63. doi: https://doi.org/10.1186/s12967-018-1434-6.
  6. Kvanta A. Expression and regulation of vascular endothelial growth factor in choroidal fibroblasts. Curr Eye Res. 2009;14(11):1015-20. doi: https://doi.org/10.3109/02713689508998523.
  7. Hollyfield JG, Bonilha VL, Rayborn ME, et al. Oxidative damage-induced inflammation initiates age-related macular degeneration. Nat Med. 2008;14(2):194-198. doi: https://doi.org/10.1038/nm1709.
  8. Anderson DH, Mullins RF, Hageman GS, Johnson LV. A role for local inflammation in the formation of drusen in the aging eye. Am J Ophthalmol. 2002;134(3):411-431. doi: https://doi.org/10.1016/s0002-9394(02)01624-0.
  9. Maller JB, Fagerness JA, Reynolds RC, et al. Variation in complement factor 3 is associated with risk of age-related macular degeneration. Nat Genet. 2007;39(10):1200-1201. doi: https://doi.org/10.1038/ng2131.
  10. Fisher CR, Ferrington DA. Perspective on AMD pathobiology: a bioenergetic crisis in the RPE. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018;59(4): AMD41-AMD47. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.18-24289.
  11. Brunk UT, Terman A. Lipofuscin: mechanisms of age-related accumulation and influence on cell. Free Radic Biol Med. 2002;33(5):611-9. doi: https://doi.org/10.1016/s0891-5849(02)00959-0.
  12. Sunness JS. Stem cells in age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy. Lancet. 2015;386(9988):29. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(15)61201-6.
  13. Age-Related Eye Disease Study 2 Research G. Lutein + zeaxanthin and omega-3 fatty acids for age-related macular degeneration: the Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2) randomized clinical trial. JAMA. 2013;309(19):2005-2015. doi: https://doi.org/10.1001/jama.2013.4997.
  14. Chew EY, Clemons TE, Agron E, et al. Long-term effects of vitamins C and E, beta-carotene, and zinc on age-related macular degeneration: AREDS report no. 35. Ophthalmology. 2013;120(8):1604-1611e1604. doi: https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2013.01.021.
  15. Bird AC. Therapeutic targets in age-related macular disease. J Clin Invest. 2010;120(9):3033-41. doi: https://doi.org/10.1172/JCI42437.
  16. Martin DF, Maguire MG, Ying GS, et al. Ranibizumab and bevacizumab for neovascular age-related macular degeneration. N Engl J Med. 2011;364(20):1897-1908. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1102673.
  17. Brown DM, Kaiser PK, Michels M, et al. Ranibizumab versus verteporfin for neovascular age-related macular degeneration. N Engl J Med. 2006;355(14):1432-1444. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa062655.
  18. Бикбов М.М., Файзрахманов Р.Р. Оперативное лечение пациентов с фиброваскулярными мембранами при макулярной дегенерации с частичным восстановлением пигментного эпителия сетчатки // Современные технологии в офтальмологии. – 2017. – № 1. – С. 35-38. [Bikbov MM, Fayzrakhmanov RR. Operativnoe lechenie patsientov s fibrovaskulyarnymi membranami pri makulyarnoy degeneratsii s chastichnym vosstanovleniem pigmentnogo epiteliya setchatki. Sovremennyye tekhnologii v oftal’mologii. 2012;(1):35-37. (In Russ.)]
  19. Radtke ND, Aramant RB, Petry HM, et al. Vision improvement in retinal degeneration patients by implantation of retina together with retinal pigment epithelium. Am J Ophthalmol. 2008;146(2):172-2. doi: https://doi.org/10.1016/j.ajo.2008.04.009.
  20. Liu Y, Xu HW, Wang L, et al. Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium transplants as a potential treatment for wet age-related macular degeneration. Cell Discov. 2018;4:50. doi: https://doi.org/10.1038/s41421-018-0053-y.
  21. Lu B, Malcuit C, Wang 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: https://doi.org/10.1002/stem.149.
  22. Lund RD, Wang S, Klimanskaya I, et al. Human embryonic stem cell-derived cells rescue visual function in dystrophic RCS rats. Cloning Stem Cells. 2006;8(3):189-199. doi: https://doi.org/10.1089/clo.2006.8.189.
  23. MacLaren RE, Bennett J, Schwartz SD. Gene therapy and stem cell transplantation in retinal disease: the new frontier. Ophthalmology. 2016;123(10S): S98-S106. doi: https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.041.
  24. Buchholz DE, Pennington BO, Croze RH, et al. Rapid and efficient directed differentiation of human pluripotent stem cells into retinal pigmented epithelium. Stem Cells Transl Med. 2013;2(5):384-93. doi: https://doi.org/10.5966/sctm.2012-0163.
  25. Jones MK, Lu B, Girman S, Wang S. Cell-based therapeutic strategies for replacement and preservation in retinal degenerative diseases. Prog Retin Eye Res. 2017;58:1-27. doi: https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2017.01.004.
  26. Idelson M, Alper R, Obolensky A, et al. Directed differentiation of human embryonic stem cells into functional retinal pigment epithelium cells. Cell Stem Cell. 2009;5(4):396-408. doi: https://doi.org/10.1016/j.stem.2009.07.002.
  27. Klimanskaya I, Hipp J, Rezai KA, et al. Derivation and comparative assessment of retinal pigment epithelium from human embryonic stem cells using transcriptomics. Cloning Stem Cells. 2004;6(3):217-245. doi: https://doi.org/10.1089/clo.2004.6.217.
  28. Brandl C, Zimmermann SJ, Milenkovic VM, et al. In-depth characterisation of Retinal Pigment Epithelium (RPE) cells derived from human induced pluripotent stem cells (hiPSC). Neuromolecular Med. 2014;16(3):551-564. doi: https://doi.org/10.1007/s12017-014-8308-8.
  29. Kamao H, Mandai M, Okamoto S, et al. Characterization of human induced pluripotent stem cell-derived retinal pigment epithelium cell sheets aiming for clinical application. Stem Cell Reports. 2014;2(2):205-218. doi: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2013.12.007.
  30. Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007;131(5):861-872. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.11.019.
  31. Bhatt NS, Newsome DA, Fenech T, et al. Experimental transplantation of human retinal pigment epithelial cells on collagen substrates. Am J Ophthalmol. 1994;117(2):214-221. doi: https://doi.org/10.1016/s0002-9394(14)73079-x.
  32. Wang H, Leonard DS, Castellarin AA, et al. Short-term study of allogeneic retinal pigment epithelium transplants onto debrided Bruch’s membrane. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001;42(12):2990-2999.
  33. Thomas BB, Zhu D, Zhang L, et al. Survival and functionality of hESC-derived retinal pigment epithelium cells cultured as a monolayer on polymer substrates transplanted in RCS rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2016;57(6):2877-2887. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.16-19238.
  34. Arnhold S, Absenger Y, Klein H, et al. Transplantation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells rescue photoreceptor cells in the dystrophic retina of the rhodopsin knockout mouse. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2007;245(3):414-422. doi: https://doi.org/10.1007/s00417-006-0382-7.
  35. Cuenca N, Fernandez-Sanchez L, McGill TJ, et al. Phagocytosis of photoreceptor outer segments by transplanted human neural stem cells as a neuroprotective mechanism in retinal degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013;54(10):6745-6756. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.13-12860.
  36. Nishida A, Takahashi M, Tanihara H, 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.
  37. Schwartz SD, Anglade E, Lanza R. Stem cells in age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy – Authors’ reply. Lancet. 2015;386(9988):30. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(15)61203-x.
  38. Schwartz SD, Regillo CD, Lam BL, et al. Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies. Lancet. 2015;385(9967):509-516. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(14)61376-3.
  39. Schwartz SD, Tan G, Hosseini H, Nagiel A. Subretinal transplantation of embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium for the treatment of macular degeneration: an assessment at 4 years. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2016;57(5): ORSFc1-9. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.15-18681.
  40. Taskintuna I, Elsayed ME, Schatz P. Update on clinical trials in dry age-related macular degeneration. Middle East Afr J Ophthalmol. 2016;23(1):13-26. doi: https://doi.org/10.4103/0974-9233.173134.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Гайдук К.Ю., Чурашов С.В., Куликов А.Н., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах