Léčení cukrovky kmenovými buňkami? Všichni věděli, že to bude těžké. Parkinsonova choroba? Ještě těžší. Alzheimerovu chorobu? Pravděpodobně nemožné. Ale věkem podmíněná makulární degenerace, hlavní příčina slepoty? To mělo být nízko visící ovoce.
Příčina AMD je dobře známá, recept na přeměnu kmenových buněk na buňky sítnice funguje jako mávnutím kouzelného proutku a oko je „imunoprivilegované“, což znamená, že imunitní buňky nenapadají cizince, jako jsou například laboratorně vyrobené buňky sítnice. Přesto více než deset let poté, co studie na zvířatech ukázaly slibné výsledky, a téměř osm let poté, co byly sítnicové buňky vytvořené z embryonálních kmenových buněk bezpečně transplantovány devíti pacientům v klinické studii, nikdo mimo výzkumné prostředí (nebo záškodnickou kliniku) nedostává léčbu makulární degenerace kmenovými buňkami.
To se může brzy změnit. Výzkumníci v Kalifornii očekávají, že letos zahájí 2. fázi klinické studie terapie kmenovými buňkami pro věkem podmíněnou makulární degeneraci, zatímco tým z National Institutes of Health není daleko: Ten plánuje první americkou klinickou studii s využitím tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk, které byly objeveny před 12 lety a v roce 2012 získaly Nobelovu cenu. Tyto buňky (zkráceně iPSC) vznikají tak, že se obyčejné staré dospělé buňky pošlou biologicky zpět v čase, až se podobají embryonálním kmenovým buňkám – ale bez etické zátěže, kterou s sebou tyto buňky nesou.
reklama
„Když byly iPSC v roce 2007 objeveny, byl kolem nich velký humbuk, že z nich snadno uděláme terapii,“ řekl Kapil Bharti z Národního očního institutu NIH. „Bylo však mnoho nezodpovězených otázek“, jak bezpečně vytvořit transplantovatelné buňky, otázek, na které se teprve nyní hledají odpovědi. „Doufám, že to znovu rozvíjí tento obor,“ řekl Bharti.
V Japonsku a Číně probíhá několik dalších klinických studií na bázi iPSC různého druhu, zatímco společnost Fate Therapeutics se sídlem v San Diegu nedávno obdržela od Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv povolení ke zkoušce iPSC v USA pro léčbu solidních nádorů.
reklama
Bharti a jeho kolegové z NEI ve středu v časopise Science Translational Medicine oznámili, že použili sítnicové buňky vytvořené z lidských iPSC k léčbě určité formy makulární degenerace u potkanů a prasat, přičemž výsledky jsou natolik slibné, že doufají, že v příštích několika týdnech zahájí nábor pacientů s makulární degenerací do klinické studie.
Tím se dostávají do konfrontace dvě formy kmenových buněk. Vědci z University of Southern California ve své studii začínají s kmenovými buňkami získanými z lidských embryí.
„Víte, na co sázíme,“ řekl doktor Mark Humayun z Keck School of Medicine na USC. „Obecně je však buněčná náhradní terapie slibným přístupem v léčbě AMD. Obojí by se tedy mělo zkoumat.“
Pokročilá „suchá“ věkem podmíněná makulární degenerace je hlavní příčinou slepoty u lidí starších 50 let a v USA postihuje asi 11 milionů lidí. Účinná léčba neexistuje. Je způsobena odumíráním buněk pigmentového epitelu sítnice, které tvoří v oku vrstvu bohatou na živiny a kyslík, jež udržuje při životě tyčinky a čípky. Když buňky RPE v důsledku věku, vysokého krevního tlaku, kouření nebo jiných příčin odumřou, odumřou i tyto fotoreceptory, což vede ke slepotě.
Ve studii NEI začali vědci pod vedením Bhartiho s krvetvornými buňkami, tzv. buňkami CD34+, izolovanými z krve tří pacientů s AMD, a poté je přeměnili na iPSC. Přidali růstové faktory a další biochemické látky, které utvářejí osud buněk: Přestože se pluripotentní buňky mohou stát jakýmkoli typem buněk v těle, specifická kombinace biochemických látek vytváří pouze jeden typ. Bharti a jeho tým vytvořili buňky pigmentového epitelu sítnice, tedy ty, které odumírají na počátku makulární degenerace. Každá várka trvala asi 11 týdnů.
Jedná se o to, že nahrazení mrtvých a odumírajících buněk RPE „zastaví odumírání těchto fotoreceptorů a zastaví zhoršování nemoci,“ řekl Bharti, který je se dvěma spoluautory vynálezcem patentové přihlášky na generování buněk sítnice z iPSC. Záchrana buněk RPE by nepřivedla fotoreceptory zpět z mrtvých a neobnovila ztracené vidění. Ale on a jeho tým již vyvíjejí terapii AMD kombinující fotoreceptory s náplastí RPE. Ta by skutečně mohla slepotu u AMD vyléčit.
Ačkoli ve významné studii z roku 2011 byly devíti pacientům s AMD vstříknuty kapičky sítnicových buněk vytvořených z embryonálních kmenových buněk, Bharti postupoval jinak a pěstoval buňky v monovrstvách na biologicky odbouratelném lešení. Opatrně vložené mezi pigmentové epitelové buňky sítnice a fotoreceptory potkanů a prasat s verzí makulární degenerace se lešení roztavilo a buňky (asi 2 500 u potkanů, 100 000 u prasat) se integrovaly do sítnice lépe než buňky v injekčně aplikovaných kapkách. Zrak zvířat však netestovali.
„Myslím, že tato práce přináší nesmírně cenné poznatky,“ řekl Dr. Robert Lanza, vedoucí oddělení regenerativní medicíny ve společnosti Astellas Pharma US, divizi tokijského výrobce léků, a spoluvedoucí studie AMD z roku 2011 s použitím embryonálních kmenových buněk. „Naprosto souhlasím s tím, že před klinickým použitím je potřeba provést důkladné výrobní a funkční hodnocení buněk RPE.“
Lanza však na přístup založený na náplastech nespoléhá. „Nevěřím jejich argumentu, že použití lešení je lepší než použití buněčné suspenze,“ řekl. „Transplantace scaffoldu je klinicky velmi náročná a je spojena s řadou potenciálních problémů, což je důvod, proč některé skupiny od tohoto přístupu upustily.“ Lanza poznamenal, že tým NEI dosáhl srovnatelných výsledků jako při použití náplasti, když aplikoval více buněk RPE, což „naznačuje, že by se mohlo jednat o minimálně invazivní způsob postupu.“
Naproti tomu se cestou náplasti vydávají i další výzkumníci. Londýnsko-kalifornský tým loni oznámil, že u dvou pacientů s AMD, kteří dostali náplast s monovrstvou buněk pigmentového epitelu sítnice (vyrobenou z buněk odebraných z lidských embryí, nikoli z buněk dospělých), se nevyskytly žádné závažné vedlejší účinky. Po několika týdnech viděl jeden z pacientů na standardní oční tabulce o 21 písmen navíc a druhý o 29 písmen více.
Humayun a jeho kolegové z USC transplantovali čtyřem pacientům s AMD náplasti pokryté RPE, aniž by se objevily nějaké výstrahy ohledně bezpečnosti a s náznaky, že by to mohlo zlepšit vidění, uvedli v loňském roce: Na jednom oku viděl jeden z pacientů o 17 písmen na standardní oční tabulce více než předtím. Tým USC plánuje letos zahájit klinickou studii fáze 2, uvedl Humayun.
Jednou z obav týkajících se buněk vyrobených z indukovaných pluripotentních kmenových buněk je, že by se některé z iPSC nemusely stát specializovanými buňkami v biochemické lázni. Z pluripotentních kmenových buněk mohou vyrůst teratomy podobné nádorům. Tým NEI však přiměl až 96 % kmenových buněk, aby se diferencovaly v buňky RPE, a žádný takový problém nezjistil.
V indukovaných pluripotentních kmenových buňkách nenašli ani mutace způsobující rakovinu, před čímž vědci varovali v roce 2017.
Jedinou zbývající obavou je, že stejná příčina původní makulární degenerace pacienta může odsoudit k záhubě i transplantované buňky. Ale vzhledem k tomu, že poprvé se nemoc projevila až po desítkách let, má podle Bhartiho buněčná terapie ve věku 60 nebo 70 let velkou šanci, že vydrží až do konce života. Pokud klinická studie přinese slibné výsledky, bude podle něj NEI hledat komerčního partnera, který by terapii posunul dál.
Oprava: Dřívější verze tohoto článku a jeho titulek chybně charakterizovaly plánovanou studii Národního očního institutu. Půjde o první testování terapie na lidech odvozené z indukovaných pluripotentních kmenových buněk ve Spojených státech.