Obecnie produkty lecznicze terapii zaawansowanej na bazie komórek macierzystych MSC stosowane są w Polsce następujących chorobach okulistycznych:

Atrofia nerwu wzrokowego

Do najczęstszych  przyczyn atrofii należą: zapalenie nerwu wzrokowego, jaskra, zatrucie substancjami toksycznymi (alkohol metylowy), urazy, zmiany w obrębie czaszki, a także obciążenia genetyczne  rzadziej przewlekłe procesy zwyrodnieniowe siatkówki. Tradycyjne leczenie jest możliwe tylko w pewnym zakresie i najczęściej w początkowym okresie choroby i różni się ono w zależności od przyczyny pierwotnej. Niestety mino konwencjonalnej terapii (operacje, sterydoterapia, obniżanie ciśnienia śródgałkowego) i tak często dochodzi do nieodwracalnego pogorszenia  a nawet utraty widzenia.

Zwyrodnienie siatkówki

RP to szeroka grupa zaburzeń związanych z nieprawidłową funkcją komórek światłoczułych siatkówki tzw. pręcików. Komórki te są odpowiedzialne za widzenie zmierzchowe, stąd jako pierwszy objaw pojawia się pogorszeni widzenia w ciemności tzw. ślepota nocna. Stopniowo dochodzi do zawężania pola widzenia aż do widzenia lunetowego. W końcowej fazie choroby dochodzi także uszkodzenia widzenia centralnego. Nie istnieją żadne skuteczne metody leczenia . Stosuje się jedynie suplementację (witamina A, witamina E, luteina, kwasy omega-3 oraz wapń) oraz poprawia się komfort życia poprzez dobór odpowiednich pomocy optycznych. Pojawiła się także terapia genowa dla RP, lecz jest ona dostępna  tylko dla jednej mutacji genu.

Choroba Stargardt’a

Najczęstsza z dystrofii plamkowych dziedziczona najczęściej w sposób autosomalny recesywny. Występuje u 1 na 10 000 – 20 000 dzieci. Pierwszym klinicznym objawem jest szybko postępujące obustronne zmniejszenie ostrości wzroku, które zazwyczaj pojawia się pomiędzy 8 a 12 rokiem życia.  W niektórych przypadkach zanik centralnego widzenia może nastąpić niezmiernie szybko, w czasie zaledwie kilku miesięcy. Widzenie obwodowe pozostaje prawidłowe. Pacjenci zgłaszają również zwiększoną wrażliwość na światło, kłopoty z rozpoznawaniem barw oraz trudności z widzeniem wówczas, gdy natężenia światła ulega zmianie. Mają jednak dobrą orientację przestrzenną i nie mają problemów z poruszaniem się. Natomiast ich zdolność czytania i pisania, ze względu na uszkodzenie centralnego obszaru siatkówki, jest znacznie ograniczona. Brak jest jakiegokolwiek leczenia konwencjonalnego.

Powyższe jednostki chorobowe to tylko przykłady schorzeń okulistycznych , w których dochodzi do nieodwracalnego pogorszenia widzenia. Pozostałe, jak cała grupa  dystrofii czopkowych, schorzenia zwyrodnieniowe np. AMD postać geograficzna, choroby spowodowane przez ogólnoustrojowe procesy np. cukrzyca także nieodwracalnie uszkadzają wzrok.

Dlaczego komórki macierzyste?

Od kilku lat pojawiła się nadzieja dla pacjentów z powyższymi schorzeniami. W ramach eksperymentu medycznego dostępna jest komercyjna terapia z zastosowaniem MSC – mezenchymalnych komórek macierzystych. Podobne terapie odbywają się w wielu klinikach na całym świecie w ramach badań przedklinicznych i klinicznych oraz grantów naukowych¹.

Zastosowanie terapii eksperymentalnej w wyżej wymienionych schorzeniach okulistycznych ma celu przede wszystkim poprawę funkcjonowania pacjentów. Godna uwagi jest publikacja polskich autorów z CM Klara z 2019 roku pt. zastosowanie mezenchymalnych komórek macierzystych w terapii postępujących chorób siatkówki – przegląd ². Najważniejsze fragmenty potwierdzające zasadność stosowanie komórek macierzystych MSC w schorzeniach okulistycznych, zostały przytoczone poniżej.

Właściwości lecznicze MSC z galarety Whartona (WJ-MSC)

W eksperymentalnej terapii chorób okulistycznych rozważano kilka typów komórek, ale szczególnie atrakcyjne dla podań allogenicznych okazały się komórki MSC z galarety Whartona, m. in. dlatego że wprowadzenie allogenicznych MSC do organizmu biorcy nie wyzwala odpowiedzi immunologicznej, co oznacza, że ryzyko wystąpienia działań niepożądanych jest niezwykle niskie. Pobieranie i izolacja WJ-MSC nie wymagają dodatkowych procedur medycznych, jak np. w przypadku komórek, do których pozyskania należy pobrać szpik kostny.

Różnicowanie MSC i właściwości neuroprotekcyjne

Podobnie jak komórki mezenchymalne izolowane z innych tkanek, WJ-MSC hodowane in vitro różnicują się w osteoblasty, adipocyty, chondrocyty, komórki śródbłonka, mięśnie szkieletowe i kardiomiocyty³. Ponadto, WJ-MSC może przekształcić się w różne komórki nerwowe, w tym neurony dopaminergiczne⁴, neurony cholinergiczne⁵, komórki Schwanna⁶ i oligodendrocyty⁷. W badaniu przedklinicznym udaru WJ-MSC wszczepione do mózgu szczurów różnicowały się do komórek śródbłonka i neuronów⁸. Dlatego też WJ-MSC mogą potencjalnie przyczynić się do rekonstrukcji komórek śródbłonka i neuronów. Dodatkowo, badania wykazały, że BM-MSC mogą różnicować się w fotoreceptory⁹ i komórki nabłonkowe barwnika siatkówki¹⁰. Mają również zdolność wydzielania białek stymulujących regenerację tkanek¹¹.

Stosowanie MSC w chorobach siatkówki w badaniach klinicznych

Zarejestrowano już kilkanaście badań klinicznych z wykorzystaniem MSC, z których dotychczas opublikowano jedno badanie¹² – trzech pacjentów z zaawansowana choroba Behçeta z siatkówkowym zapaleniem naczyń i całkowitą utratą wzroku. Autorzy zgłosili istotny spadek zapalenia naczyń siatkówki, który był spowodowany podaniem komórek macierzystych, a nie stosowanych leków (brak efektu w drugim oku, które nie otrzymało komórek macierzystych). Niemniej jednak, pomimo zmniejszenia się rozmiaru zapalenia naczyń siatkówki, nie zaobserwowano żadnej poprawy wzroku, co może wskazywać na zależność efektu terapeutycznego od stopnia zaawansowania choroby. Do przyszłych badań autorzy sugerują włączyć tylko pacjentów w mniej zaawansowanym stadium choroby, u których MSC mogą przynieść skutek w postaci odwrócenia procesu zwyrodnienia siatkówki.

Od 2005 r. badacze z Uniwersytet w Sao Paulo (Brazylia) badają zastosowanie autologicznych komórek macierzystych do leczenia RP¹³. W tym badaniu wstrzyknięto autologicznych komórek jednojądrowych wyizolowanych ze szpiku kostnego pięciu chorym. Nie zaobserwowano efektów ubocznych związanych z aplikacją komórek, ale efekt terapeutyczny terapii nie został potwierdzony. Większość komórek użytych w terapii stanowiły komórki krwiotwórcze, a MSC jedynie 0,02-0,0017% wszystkich. Być może zatem brak efektu terapeutycznego w tym badaniu spowodowany był  niewystarczającą liczbą MSC. Dodatkowo możliwe jest, że autologiczne MSC stosowane w tym badaniu miały tę samą wadę genetyczną, co komórki siatkówki pacjenta, co wykluczałoby pozytywny i długotrwały efekt.

Pozytywne wyniki uzyskane ze stosowania MSC w badaniach przedklinicznych sugerują, że to leczenie może być również korzystne dla ludzi. Jak dotąd badania na ludziach odznaczały się niską skutecznością, prawdopodobnie ze względu na zbyt zaawansowany stopień choroby u leczonych pacjentów. Wcześniejsze podanie komórek może poprawić wynik terapii jednak zawsze w pierwszej kolejności należy wykluczyć ryzyko przyspieszonej utraty wzroku z powodu działań niepożądanych.

1. https://www.clinicaltrials.gov/
2. Borkowska-Kuczkowska A., D. Sługocka, Świątkowska-Flis B., Boruczkowski D. The use of mesenchymal stem cells for the treatment of progressive retinal diseases: a review. Regen. Med.
3. Troyer DL, Weiss ML. Wharton’s jelly-derived cells are a primitive stromal cell population. Stem Cells 26(3), 591–599 (2008).
4. Datta I, Mishra S, Mohanty L, Pulikkot S, Joshi PG. Neuronal plasticity of human Wharton’s jelly mesenchymal stromal cells to the dopaminergic cell type compared with human bone marrow mesenchymal stromal cells. Cytotherapy 13(8), 918–932 (2011).
5. Liang J, Wu S, Zhao H et al. Human umbilical cord mesenchymal stem cells derived from Wharton’s jelly differentiate into cholinergic-like neurons in vitro. Neurosci. Lett. 532, 59–63 (2013).
6. Peng J, Wang Y, Zhang L et al. Human umbilical cord Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells differentiate into a Schwann-cell phenotype and promote neurite outgrowth in vitro. Brain Res. Bull. 84(3), 235–243 (2011).
7. Mikaeili Agah E, Parivar K, Nabiuni M, Hashemi M, Soleimani M. Induction of human umbilical Wharton’s jelly-derived stem cells toward oligodendrocyte phenotype. J. Mol. Neurosci. 51(2), 328–336 (2013).
8. Liao W, Xie J, Zhong J et al. Therapeutic effect of human umbilical cord multipotent mesenchymal stromal cells in a rat model of stroke. Transplantation 87(3), 350–359 (2009).
9. Kicic A, Shen WY, Wilson AS, Constable IJ, Robertson T, Rakoczy PE. Differentiation of marrow stromal cells into photoreceptors in the rat eye. J. Neurosci. 23(21), 7742–7749 (2003).
10. Huang C, Zhang J, Ao M et al. Combination of retinal pigment epithelium cell-conditioned medium and photoreceptor outer segments stimulate mesenchymal stem cell differentiation toward a functional retinal pigment epithelium cell phenotype. J. Cell. Biochem. 113(2), 590–598 (2012).
11. Hsieh JY, Wang HW, Chang SJ et al. Mesenchymal stem cells from human umbilical cord express preferentially secreted factors related to neuroprotection, neurogenesis, and angiogenesis. PLoS ONE 8(8), e72604 (2013).
12. Davatchi F, Nikbin B, Shams H, Sadeghi Abdollahi B, Mohyeddin M, Shahram F. Mesenchymal stem cell therapy unable to rescue the vision from advanced Behcet’s disease retinal vasculitis: report of three patients. Int. J. Rheum. Dis. 16(2), 139–147 (2013).
13. Siqueira RC, Messias A, Voltarelli JC, Scott IU, Jorge R. Intravitreal injection of autologous bone marrow-derived mononuclear cells for hereditary retinal dystrophy: a Phase I trial. Retina 31(6), 1207–1214 (2011).