RU2707264C1 - Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте - Google Patents
Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707264C1 RU2707264C1 RU2018133863A RU2018133863A RU2707264C1 RU 2707264 C1 RU2707264 C1 RU 2707264C1 RU 2018133863 A RU2018133863 A RU 2018133863A RU 2018133863 A RU2018133863 A RU 2018133863A RU 2707264 C1 RU2707264 C1 RU 2707264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pigment epithelium
- cells
- rpe
- stem cell
- damage
- Prior art date
Links
- 210000003583 retinal pigment epithelium Anatomy 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000011476 stem cell transplantation Methods 0.000 title claims description 30
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 29
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 17
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 claims abstract description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 13
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003855 balanced salt solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 32
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 32
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 4
- YFSUTJLHUFNCNZ-UHFFFAOYSA-N perfluorooctane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F YFSUTJLHUFNCNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 abstract description 24
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 abstract description 13
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 abstract description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 12
- YFSUTJLHUFNCNZ-UHFFFAOYSA-M 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F YFSUTJLHUFNCNZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 206010038848 Retinal detachment Diseases 0.000 description 7
- 230000004264 retinal detachment Effects 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 5
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 4
- 206010064930 age-related macular degeneration Diseases 0.000 description 3
- 229940063199 kenalog Drugs 0.000 description 3
- 208000002780 macular degeneration Diseases 0.000 description 3
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 210000000844 retinal pigment epithelial cell Anatomy 0.000 description 3
- YNDXUCZADRHECN-JNQJZLCISA-N triamcinolone acetonide Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@H]3OC(C)(C)O[C@@]3(C(=O)CO)[C@@]1(C)C[C@@H]2O YNDXUCZADRHECN-JNQJZLCISA-N 0.000 description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 3
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 2
- 241000219739 Lens Species 0.000 description 2
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 2
- 208000027073 Stargardt disease Diseases 0.000 description 2
- 210000001775 bruch membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000003161 choroid Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 description 1
- 206010025421 Macule Diseases 0.000 description 1
- 108010044349 Maxitrol Proteins 0.000 description 1
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 1
- 201000007737 Retinal degeneration Diseases 0.000 description 1
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 description 1
- 206010057430 Retinal injury Diseases 0.000 description 1
- 208000007014 Retinitis pigmentosa Diseases 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004155 blood-retinal barrier Anatomy 0.000 description 1
- 230000004378 blood-retinal barrier Effects 0.000 description 1
- 210000003986 cell retinal photoreceptor Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000916 dilatatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 208000011325 dry age related macular degeneration Diseases 0.000 description 1
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008378 epithelial damage Effects 0.000 description 1
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002695 general anesthesia Methods 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 102000044407 human laminin 11 Human genes 0.000 description 1
- 108700002956 human laminin 11 Proteins 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 230000004410 intraocular pressure Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002690 local anesthesia Methods 0.000 description 1
- 208000018769 loss of vision Diseases 0.000 description 1
- 231100000864 loss of vision Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229940029062 maxitrol Drugs 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000011555 rabbit model Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000004258 retinal degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000000392 somatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000005945 translocation Effects 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000004382 visual function Effects 0.000 description 1
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F9/00821—Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/28—Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
- A61P27/02—Ophthalmic agents
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hematology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Virology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки (РПЭ) в эксперименте у кролика проводят витрэктомию. Между пигментным эпителием и нейроэпителием вводят суспензию стволовых клеток в количестве 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS с образованием пузыря. Место введения тампонируют с помощью ПФОС в количестве, необходимом для радиального разглаживания и оттеснения пузыря с клетками от места введения. Осуществляют эндолазеркоагуляцию вокруг места введения СК и удаляют ПФОС. Способ обеспечивает возможность изучения эффектов введения СК при повреждении пигментного эпителия различного генеза в условиях минимального травмирования слоев сетчатки, длительной интеграции СК, восстановления функции РПЭ в области дегенерации пигментного эпителия для разработки последующего способа лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний сетчатки. 1 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки (РПЭ) в эксперименте для изучения влияния трансплантированных стволовых клеток с целью последующего лечения пациентов с наследственными и возрастными дегенеративными заболеваниями сетчатки, обусловленными повреждением РПЭ.
Уровень техники
Наследственные дегенеративные заболевания сетчатки, такие как пигментный ретинит (ПР), болезнь Штаргардта (БШ), а также возрастная макулярная дегенерация (ВМД) и другие заболевания, связанные с РПЭ - самые частые причины необратимой потери зрения, вплоть до слепоты, у взрослых. РПЭ выполняет важные функции для нормальной работы сетчатки. Плотные соединения клеток РПЭ способствуют возникновению гематоретинального барьера, а клетки РПЭ отвечают за транспортировку питательных веществ из крови к фоторецепторам (ФР) и за выведение продуктов обмена из ФР, соответственно. Клетки РПЭ также фагоцитируют наружные сегменты ФР и обеспечивают транспортировку и регенерацию зрительного пигмента. Помимо этого, клетки РПЭ секретируют различные факторы роста, которые необходимы для поддержания структурной целостности сетчатки (Strauss О. The retinal pigment epithelium in visual function // Physiological Reviews. - 2005. -85(3) - P. 845-881). Таким образом, любые нарушения в трофике и функционировании РПЭ приводят к вторичному повреждению ФР, а это, в свою очередь, к нарушению правильного функционирования зрительного аппарата в целом.
Выделяют две основные причины повреждения РПЭ - факторы окружающей среды и генетически детерминированные нарушения/мутации, приводящие в дегенеративно-дистрофическим заболеваниям сетчатки. При ВМД повреждение сетчатки происходит под воздействием окислительных процессов (Егорова Т.Е. Антиоксиданты в лечении и профилактике сухой формы возрастной макулярной дегенерации // Клиническая офтальмология - 2010. - Том 11. - №2).
Наследственные заболевания, в свою очередь, связаны с дефектом генетического кода, следствием чего является продукция специфичных белков с аномальным аминокислотным составом (Шеремет Н.Л., Жоржоладзе Н.В., Ронзина И.А. и соавт. Молекулярно-генетическая диагностика болезни Штаргардта // Вестник офтальмологии. - 2017. - 133(4) - Стр. 4-11).
На сегодняшний день эффективное терапевтическое лечение для восстановления РПЭ и его связей с фоторецепторами отсутствует. Однако многими авторами были предложены различные способы хирургической замены РПЭ: транслокация макулы, трансплантация аутологичного лоскута РПЭ/МБ/хориоидеи, взятого с периферии в субмакулярное пространство, субретинальная инъекция суспензии аутологичных или аллогенных клеток РПЭ.
Учитывая результаты лечения, ни один из этих методов не был безопасным и эффективным, сопровождался различными послеоперационными осложнениями.
Одним из перспективных и многообещающих методов лечения дегенераций сетчатки, считается трансплантация стволовых клеток (СК). Для изучения возможности трансплантации стволовых клеток, возникающих осложнений необходима разработка способа трансплантации СК при повреждения ретинального пигментного эпителия.
Известен способ введения стволовых клеток у грызунов путем транссклерального подхода через хориоидею (Reubinoff В.Е., Pera M.F., Fong C.Y. et al. Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somatic differentiation in vitro // Nat. Biotechnol. - 2000. - 18(4). - P. 399-404). При таком введении внешний гематоретинальный барьер нарушается, что может привести к воспалительным и иммунным реакциям, внутриглазным и супрахориоидальным кровоизлияниям, а ограниченный хирургический контроль - к ошибочной интерпретации результатов. Помимо этого, хирургические методы, приборы и методы визуализации отличаются от тех, которые применяют у людей, тем самым ограничивая их использование в качестве доклинических моделей.
Для адекватных экспериментальных исследований в транспланталогии может служить кролик, поскольку глаз кролика и человека практически одинаковы по размеру, что позволяет выполнять хирургическую технику при помощи приборов и инструментов, идентичных клиническим условиям (el Dirini А.А, Wang Н.М., Ogden Т.Е., et al. Retinal pigment epithelium implantation in the rabbit: technique and morphology // Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. -1992. - 230(3). - P. 292-300). При этом в естественных условиях можно отслеживать состояние трансплантированных клеток и контролировать нейросенсорные слои сетчатки в динамике (Plaza Reyes A., Petrus-Reurer S., Antonsson L. et al. Xeno-Free and Defined Human Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelial Cells Functionally Integrate in a Large-Eyed Preclinical Model // Stem Cell Reports. - 2016. - 6(1). - 9-17).
Для дальнейшего лечения пациентов с заболеваниями, обусловленные повреждением РПЭ, способ трансплантации СК в доклинических исследованиях должен быть максимально безопасным и обладать высокой степенью информативности.
Известен способ введения СК в сетчатку в виде уже сформированного монослоя. Однако большие по размеру трансплантаты требуют выполнения ретинотомии большой протяженности, что увеличивает риск рубцевания и фиброза, а также отслойки сетчатки (Kamao Н., Mandai М., Okamoto S. et al. Characterization of human induced pluripotent stem cell-derived retinal pigment epithelium cell sheets aiming for clinical application // Stem Cell Rep. - 2014. - 2(2). - P. 205-218).
Известен способ трансвитреального введения через pars plana клеточной суспензии на рекомбинантном человеческом ламинине-521 (rhLN). Была показана долгосрочная интеграция (до 8 месяцев) клеток, трансплантированных в виде суспензии, и формирование поляризованных монослоев, демонстрирующих способность к сохранению фоторецепторов (Plaza Reyes A., Petrus-Reurer S., Antonsson L. et al. Xeno-Free and Defined Human Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelial Cells Functionally Integrate in a Large-Eyed Preclinical Model // Stem Cell Reports. - 2016. - 6(1). - P. 9-17).
Однако этот способ трансплантации является технически сложно выполнимым, в значительной степени зависящим от уровня подготовки персонала и оснащенности лаборатории.
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ трансплантации СК в виде клеточной суспензии через ретинотомический разрез (Yaji N., Yamato М, Yang J. et al. Transplantation of tissue-engineered retinal pigment epithelial cell sheets in a rabbit model // Biomaterials. - 2009. - 30(5). - P. 797-803). Однако, несмотря на минимальную инвазивность с маленьким размером ретинотомии и уменьшение послеоперационных осложнений, транплантированные клетки под давлением могут выходить обратно в полость стекловидного тела (СТ), а ретинотомия может провоцировать отслойку сетчатки.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка малотравматичного способа трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность изучения эффектов введения СК при повреждении пигментного эпителия различного генеза в условиях минимального травмирования слоев сетчатки, длительной интеграции СК, восстановления функции РПЭ в области дегенерации пигментного эпителия для разработки последующего способа лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний сетчатки.
Технический результат достигается за счет трансплантации клеточной суспензии СК в субретинальное пространство с дальнейшей тампонадой места инъекции с помощью сульфоната перфтороктана (ПФОС) и эндолазеркоагуляцией вокруг места инъекции.
При трансплантации стволовых клеток тампонада места инъекции с помощью ПФОС позволяет нивелировать обратный выход клеток в стекловидное тело и сместить пузырь с суспензией дальше от места вкола и, таким образом, тампонировать его, причем, следует вводить такое количество ПФОС, которое необходимо для оттеснения пузыря с клетками от места инъекции для локализации его лазеркоагулятами. Лазеркоагуляция сетчатки вокруг места вкола «закрывает» отверстие и позволяет предупредить отслойку сетчатки в месте инъекции. После этого удаление ПФОС необходимо для исключения дополнительного токсического воздействия на сетчатку, повышения внутриглазного давления и затруднения визуализации в послеоперационном периоде при проведении оптической когерентной томографии (ОКТ) и аутофлюоресценции (АФ). Совокупность приемов позволяет исключить влияние дополнительных травмирующих факторов на результаты изучения эффективности стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия и, таким образом, создает предпосылки для адекватной оценки результатов трансплантации СК при повреждении РПЭ с использованием различных возможных режимов трансплантации. Трансплантация клеточной суспензии СК в количестве 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS удобна для визуализации жидкости в шприце; это небольшой объем, так как при ОКТ исследовании не определяется «лишняя» жидкость, нет «компрессии клеток» в растворе BSS.
Нами были проведены исследования в эксперименте на 10 кроликах, под контролем оптической когерентной томографии (ОКТ) и аутофлюоресценции (АФ). Результаты показали, что предложенный способ трансплантации СК позволяет трансплантированным клеткам оставаться в субретинальном пространстве сетчатки, не выходить в полость стекловидного тела через место вкола и не вызывать отслойку сетчатки в послеоперационный период.
Клетки для трансплантации могут представлять собой СК различной тканевой специфичности и степени дифференцировки. Должны быть получены в специализированных лабораториях, удовлетворяющих требованиям надлежащей лабораторной практики (GLP), практике работы с тканями и культурами (GTP) и федеральному закону №180 "О биомедицинских клеточных продуктах".
Способ осуществляют следующим образом.
Под общей и местной анестезией после расширения зрачка в полость стекловидного тела кролика вводят, как это принято, Кеналог и проводят витрэктомию по общепринятой методике. Между пигментным эпителием и нейроэпителием вводят суспензию стволовых клеток в количестве 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS с образованием пузыря, место введения тампонируют с помощью ПФОС в количестве, необходимом для радиального разглаживания и оттеснения пузыря с клетками от места введения, осуществляют эндолазеркоагуляцию вокруг места введения СК и удаляют ПФОС.
Пример 1.
Кролику-альбиносу, 2,5 месяцев, 2,5 кг, на OS была проведена витрэктомия через pars plana с введением клеточной суспензии 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS в субретинальное пространство - между пигментным эпителием и нейроэпителием ниже ДЗН. После установки 3-х портов 25G в области 1, 4 и 10 часов в 3,5 мм от лимба помощью витреотома 25G, удален небольшой объем стекловидного тела, стекловидное тело прокрашено суспензией дипросана/кеналога, индуцирована отслойка задней гиалоидной мембраны, стекловидное тело удалено в максимально полном для визуализации объеме (важной особенностью является большой объем нативного хрусталика кролика, ограничивающий доступ к крайней периферии сетчатки без риска его повреждения). С помощью канюли для субретинальных инъекций 41G под сетчатку, между пигментным эпителием и нейроэпителием были введены СК, процесс сопровождался образованием "пузыря". Для предотвращения обратного выхода клеток, место введения СК тампонировано перфторорганическим соединением (ПФОС) таким образом, чтобы его введение сопровождались радиальным "разглаживанием" пузыря с клетками и оттеснением его в сторону от места инъекции. Вокруг места введения проведена эндолазерная коагуляция (15 коагулятов, мощность 0,2 мВт). Проведена замена ПФОС на BSS. Операция заканчивали наложением 3-х узловых швов (шелк 8/0).
На 1, 4 и 8 день после операции была проведена ОКТ на OS. На 1-й день после операции появились гиперрефлексивные субретинальные включения, которые сохранялись до 8-го дня после операции. На 1 и 8 день проведена АФ. К 8 дню появились гипо- и гиперефлексивные зоны в области пузыря с клетками. В послеоперационном периоде осуществляли в/м инъекции Дексаметазона (2 мг/кг) и местно 1раз в сутки Флоксал в инстилляциях 2р/д, затем со 2-го дня Макситрол 3р/д.
На 1, 4 и 8 день после операции было проведено ОКТ + фото глазного дна в режиме IR (infra red) и на 8 день -АФ в режиме BAF (коротковолновая) на левом глазу кролика.
День 1: Локальная отслойка сетчатки в месте вкола, комплекс РПЭ/мембрана Бруха рядом со вколом не изменен, в стороне от места вкола визуализируется гиперрефлективный очаг во внешних слоях сетчатки над РПЭ, соответствующий введенным СК.
День 4: Множественные дефекты комплекса РПЭ/мембрана Бруха. Гиперрефлективный очаг с изменением всех слоев сетчатки в месте вкола, сохраняется гиперрефлективный очаг во внешних слоях сетчатки над РПЭ, соответствующий введенным СК.
День 8: По данным ОСТ отмечается атрофия РПЭ с изменением всех слоев сетчатки в месте вкола, гиперрефлективные субретинальные включения в месте локализации СК.
День 8: По данным АФ отмечаются очаги гипераутофлюоресценции в месте введения клеток.
Пример 2.
Кролику 3,5 месяца; 2,5 кг, на ОД была проведена витрэктомия через pars plana с введением клеточной суспензии 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS в субретинальное пространство - между пигментным эпителием и нейроэпителием. После установки 3-х портов 25G в области 1, 4 и 10 часов в 3,5 мм от лимба помощью витреотома 25G, удален небольшой объем стекловидного тела, стекловидное тело прокрашено суспензией дипросана/кеналога, индуцирована отслойка задней гиалоидной мембраны, стекловидное тело удалено в максимально полном для визуализации объеме (важной особенностью является большой объем нативного хрусталика кролика, ограничивающий доступ к крайней периферии сетчатки без риска его повреждения). С помощью канюли для субретинальных инъекций 41G под сетчатку, между пигментным эпителием и нейроэпителием были введены СК, процесс сопровождался образованием "пузыря". Для предотвращения обратного выхода клеток, место введения СК тампонировано перфторорганическим соединением (ПФОС) таким образом, чтобы его введение сопровождались радиальным "разглаживанием" пузыря с клетками и оттеснением его в сторону от места инъекции. Вокруг места введения проведена эндолазерная коагуляция (15 коагулятов, мощность 0,2 мВт). Проведена замена ПФОС на BSS. Операцию заканчивали наложением 3-х узловых швов (шелк 8/0).
На 1, 3, 4 и 21 день после операции было проведено ОКТ сетчатки и на 3, 4, 21 день - АФ (коротковолновая) на правом глазу кролика. На 1-й день после операции отмечается локальная отслойка сетчатки в месте вкола. На 3-й день: по данным ОКТ в месте локализации введенных СК все слои сетчатки структурны, дифференцируются, гиперрефлективны. АФ: периферичнее места вкола, окруженного лазеркоагулятами, прослеживается зона гипераутофлюоресценции, соответствующая описанным изменениям на ОКТ. На 4-й день: по данным ОКТ в зоне гиперрефлексации отмечается незначительное истончение толщины сетчатки за счет РПЭ и фоторецепторов, слои менее структурны. АФ: периферичнее места вкола, окруженного лазеркоагулятами, прослеживается зона гипераутофлюоресценции. На 21-й день: на ОСТ отмечается уменьшение толщины среза за счет внутренних и внешних слоев сетчатки, наличие гиперрефлективного очага. АФ: прослеживается зона гипераутофлюоресценции.
Таким образом, предложенный трансвитреальный способ субретинального введения СК при повреждении РПЭ в эксперименте может служить универсальной моделью для исследования выживания и интеграции различных видов СК. Способ отличается эффективностью, отсутствием осложнений в виде отслойки сетчатки, витриита. Модель также позволяет в естественных условиях отслеживать состояние трансплантированных клеток и контролировать нейросенсорные слои сетчатки в течение длительного времени. Предложенное изобретение направлено на то, чтобы разработать эффективный метод лечения пациентов с наследственными и возрастными дегенеративными заболеваниями сетчатки, обусловленными повреждением РПЭ.
Claims (1)
- Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте, отличающийся тем, что у кролика проводят витрэктомию, между пигментным эпителием и нейроэпителием вводят суспензию стволовых клеток в количестве 50000 клеток в 100 мкл раствора BSS с образованием пузыря, место введения тампонируют с помощью ПФОС в количестве, необходимом для радиального разглаживания и оттеснения пузыря с клетками от места введения, осуществляют эндолазеркоагуляцию вокруг места введения СК и удаляют ПФОС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133863A RU2707264C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133863A RU2707264C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2707264C1 true RU2707264C1 (ru) | 2019-11-25 |
Family
ID=68652966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133863A RU2707264C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2707264C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2375016C1 (ru) * | 2008-07-08 | 2009-12-10 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации |
| RU2470619C1 (ru) * | 2011-07-26 | 2012-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации |
| EA026193B1 (ru) * | 2011-05-18 | 2017-03-31 | Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния | Композиции и способы лечения заболеваний сетчатки |
-
2018
- 2018-09-26 RU RU2018133863A patent/RU2707264C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2375016C1 (ru) * | 2008-07-08 | 2009-12-10 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации |
| EA026193B1 (ru) * | 2011-05-18 | 2017-03-31 | Те Риджентс Оф Те Юниверсити Оф Калифорния | Композиции и способы лечения заболеваний сетчатки |
| RU2470619C1 (ru) * | 2011-07-26 | 2012-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Alvaro Plaza Reyes et al. Xeno-Free and Defined Human Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelial Cells * |
| Alvaro Plaza Reyes et al. Xeno-Free and Defined Human Embryonic Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelial Cells Functionally Integrate in a Large-Eyed Preclinical Model, Stem Cell Reports. 2016 Jan 12; 6(1): 9-17. Schwartz S.D. 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):509-16. Sachdeva M. M. et al. Stem Cell-Based Therapy for Diseases of the Retinal Pigment Epithelium: From Bench to Bedside. Seminars in Ophthalmology, 31(1-2), 25-29. * |
| Yaji N. et al. Transplantation of tissue-engineered retinal pigment epithelial cell sheets in a rabbit model, Biomaterials, 2009, 30(5), P. 797-803. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kashani et al. | Surgical method for implantation of a biosynthetic retinal pigment epithelium monolayer for geographic atrophy: experience from a phase 1/2a study | |
| Morizane et al. | Autologous transplantation of the internal limiting membrane for refractory macular holes | |
| Koss et al. | Subretinal implantation of a monolayer of human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium: a feasibility and safety study in Yucatán minipigs | |
| Uemura et al. | Visual field defects after uneventful vitrectomy for epiretinal membrane with indocyanine green–assisted internal limiting membrane peeling | |
| Heier et al. | Safety and efficacy of subretinally administered palucorcel for geographic atrophy of age-related macular degeneration: phase 2b study | |
| Sigler et al. | 25-gauge pars plana vitrectomy with medium-term postoperative perfluoro-n-octane tamponade for inferior retinal detachment | |
| Brant Fernandes et al. | An innovative surgical technique for subretinal transplantation of human embryonic stem cell-derived retinal pigmented epithelium in Yucatan mini pigs: preliminary results | |
| Showail et al. | Outcomes of the first 250 eyes of Descemet membrane endothelial keratoplasty: Canadian centre experience | |
| Muga et al. | The management of lens damage in perforating corneal lacerations. | |
| Zakaria et al. | Optical coherence tomography in cultivated limbal epithelial stem cell transplantation surgery | |
| Asencio-Duran et al. | Complications of macular peeling | |
| Armour et al. | Endothelial keratoplasty for corneal endothelial dystrophy in a dog | |
| US20180353645A1 (en) | Lens regeneration using endogenous stem/progenitor cells | |
| Martin et al. | First report of femtosecond laser cataract surgery in a nanophthalmic eye. | |
| RU2707264C1 (ru) | Способ трансплантации стволовых клеток при повреждении пигментного эпителия сетчатки в эксперименте | |
| Seah et al. | Retinal pigment epithelium transplantation in a non-human primate model for degenerative retinal diseases | |
| Lee et al. | Complications and visual prognosis in children with aniridia | |
| RU2704094C1 (ru) | Способ трансплантации ретинального пигментного эпителия в форме многоклеточных 3D сфероидов в эксперименте | |
| Baldassarre et al. | Subretinal delivery of cells via the suprachoroidal space: Janssen trial | |
| CN118871141A (zh) | 移植用介质 | |
| Moshirfar et al. | Temporary keratoprostheses in anterior and posterior segment surgery: a narrative review of their history and development | |
| Brooks | Phacoemulsification cataract surgery in the horse | |
| Savastano et al. | Bovine pericardium membrane (TutoPatch) for emergency repair of total corneal melting over an infected corneal graft | |
| RU2727000C9 (ru) | Способ моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия | |
| Huang et al. | Clinical Study Comparison between Cryopreserved and Dehydrated Human Amniotic Membrane Graft in Treating Challenging Cases with Macular Hole and Macular Hole Retinal Detachment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200927 |