Клеточные технологии в офтальмологии: экспериментальные исследования и перспективы применения

During the past 10 years, the Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases has con-ducted experiments to study the effect of cultured cell transplants on then regeneration processes. The encouraging results of experimental and limited clinical research relating to the treatment of cornea and eyelid skin burns by transplanting allogenic fibroblast culture in collagen gel (the live equivalent of the corneal stroma, the live equivalent of the skin) testify to high therapeutic potential of gene engineering in ophthalmology.

We were the first to develop and offer for clinical use a new method of stimulating cornea regeneration by transplanting ectodermal cultured stem cells (subconjuctival). On the model of toxic reti-nopathy reproduced by intravitreal injection of kainic acid the neural stem cells transplantation reduced the extent of proliferative changes in the retina and caused a favorable neuroprotective effect on the functional activity of the retina, confirmed by clinical and electrophysiological tests.


Проблема реконструкции тканей остается актуальной в фундаментальной биологии, во многих областях медицины, в том числе и офтальмотравматологии. Несмотря на значительные успехи в лечении поражений наружных оболочек глаза и сетчатки, в подавляющем большинстве случаев заживление ожоговых ран роговицы и кожи век завершается формированием грубых рубцов, требующих в отдаленном периоде повторных реконструктивных операций, а на сетчатке формируются дистрофические очаги, резко ухудшающие остроту зрения.

Развитие биомедицины определило новый этап в поиске путей восстановления утраченных тканей, основанный: 1 - на использовании выращенных in vitro клеток человека (кератиноцитов, фибробластов и др.), 2 - на использовании постнатальных ауто или аллогенных стволовых клеток человека.

В МНИИ ГБ им Гельмгольца в течение последних 10 лет проводятся экспериментальные исследования по изучению влияния трансплантации культивированных клеток на регенерационные процессы. Положительные результаты ограниченных клинических исследований по лечению глубоких дефектов стромы роговицы, ожоговых поражений кожи век методом трансплантации культуры аллогенных фибробластов в коллагеновом геле («живой эквивалент стромы роговицы», «живой эквивалент кожи») свидетельствуют о высоком лечебном потенциале клеточной инженерии в офтальмотравматологии.

На модели тяжелого щелочного ожога роговицы нами был впервые разработан и предложен новый способ стимуляции регенерации роговицы методом трансплантации культивированных стволовых клеток эктодермального происхождения.

Для экспериментального изучения трансплантации стволовых клеток при поражении сетчатки нами была создана модель токсического поражения сетчатки кролика - каинатная ретинопатия, характеризующаяся гибелью биполярных и мюллеровских клеток. В качестве трансплантационного материала использовали нейральные стволовые/прогениторные клетки, выделенных из ткани переднего мозга 7-12-недельных эмбрионов человека. Установлено, что трансплантация клеток снижает степень пролиферативных изменений на глазном дне, интравитреальная трансплантация оказывает положительное нейропротективное влияние на функциональную активность сетчатки, ретробульбарное введение способствует лучшей сохранности биполярных клеток и глиальных клеток Мюллера, что было доказано электрофизиологическими исследованиями. Субхориоидальная трансплантация оказывает стимулирующее влияние на процессы репаративной регенерации в сетчатке при лазерной травме: эффект клинически проявляется в ускорении пигментации ожогового дефекта, морфологически - в формировании более нежного хориоретинального сращения.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования по изучению трансплантации различных видов стволовых клеток и «живых эквивалентов» тканей при патологии переднего и заднего отрезков глаза показали эффективность данных методов лечения. Для широкого внедрения в клиническую практику необходимо детальное и всестороннее изучение пролиферации и дифференциации стволовых клеток, необходимы инструменты контролируемого управления этими процессами.


¹Гундорова Р.А., ¹Ченцова Е.В., ¹Пак Н.В., ¹Ходжабекян Г.В., ¹Беляев Д.С., ¹Балашова М.В., ¹Зуева М.В., ¹Цапенко И.В., ²Васильев А.В., ²Терских В.В., ²Дашинимаев Э.Д., ²Киселева Е.В., ¹Катаев М.Г., ¹Макаров П.В.
¹Московский НИИ глазных болезней им Гельмгольца, ²Институт биологии развития им Н.К. Кольцова РАН, Москва