Внедрение протокола трансдифференцировки эпителия слизистой оболочки щеки в эпителий роговицы (TransBuCor)

1. Вспомните анатомию и гистологию роговицы.

   Роговица является важным компонентом глаза для зрения: ее часто называют первым «прозрачным иллюминатором» в передней части глаза. Это первая структура, с которой сталкивается свет при попадании в глаз. Его основная роль заключается в сближении падающих световых лучей, которые затем направляются к хрусталику, прежде чем достичь сетчатки и инициировать зрительный каскад.

   Роговица представляет собой бессосудистую и прозрачную ткань, состоящую из пяти слоев: эпителия роговицы, слоя Боумена, стромы роговицы, десцеметовой мембраны и эндотелия роговицы.

   • Эпителий роговицы — это самый внешний слой роговицы, состоящий из эпителиальных клеток роговицы и составляющий около 10% всей роговицы. Этот слой постоянно регенерирует, полное обновление происходит каждые семь дней. Царапины на этом слое обычно хорошо заживают.
   • Слой Боумена помогает связывать эпителий роговицы и строму. Этот слой не может восстановиться после повреждения, что может привести к образованию необратимых шрамов, которые могут повлиять на зрение.
   • Строма роговицы составляет около 90% роговицы и состоит из коллагена и кератоцитов.
   • Десцеметовая мембрана состоит из коллагена и отделяет строму роговицы от эндотелия. Этот слой постепенно утолщается с возрастом.
   • Эндотелий роговицы является самым внутренним слоем и помогает транспортировать жидкость из других слоев роговицы. Повреждение этого слоя может поставить под угрозу этот процесс и негативно повлиять на зрение человека.

2. Процесс обновления и заживления эпителия роговицы

   Эпителиальные клетки роговицы регенерируют в течение 3–10 дней за счет постоянного обновления лимбальных стволовых клеток, расположенных в лимбе (переходная зона между роговицей и склерой) в слое базальных клеток, в пигментированных криптах, называемых палисадами Фогта.

   Дефицит лимбальных стволовых клеток (LSCD) характеризуется потерей или повреждением лимбальных стволовых клеток, имеющих решающее значение для репопуляции эпителия роговицы и функции лимбального барьера.

   Этиология LSCD может быть генетической (PAX6), вторичной по отношению к хроническому воспалению (например, тяжелому аллергическому кератоконъюнктивиту или глазной розацеа), приобретенной в результате инфекции, такой как герпетический кератит, или вторичной по отношению к волдырному заболеванию, такому как синдром Стивена-Джонсона или синдром Лайелла. LSCD также может быть приобретен в результате травмы от химических или термических ожогов. Этиология может быть и идиопатической.

   Когда эти стволовые клетки теряются, эпителий роговицы не может восстанавливаться и обновляться. Это приводит к деградации эпителия, стойким дефектам эпителия, конъюнктивализации, неоваскуляризации роговицы, рубцам роговицы и хроническому воспалению. Эти факторы способствуют светобоязни, потере прозрачности роговицы, потере зрения и хронической боли. Это делает трансплантацию роговицы невозможной, поскольку она будет отторгнута и/или будет плохо заживать.

   Существующие решения по устранению этой причины роговичной слепоты ограничены. Методы включают использование аутологичных лимбальных трансплантатов из контралатерального глаза пациента, но это может представлять риск и невозможно, если патология двусторонняя. Аллогенные трансплантаты имеют высокий риск отторжения и требуют системного иммуносупрессивного лечения.

3. Трансплантаты слизистой оболочки при периорбитальной реконструкции

Пересадка слизистой оболочки полости рта — хорошо зарекомендовавший себя хирургический метод лечения дефектов и рубцов конъюнктивы. Слизистая оболочка полости рта обладает биологическими свойствами, сходными с конъюнктивой: обе они состоят из одного или нескольких слоев эпителиальных клеток, покрывающих рыхлый слой соединительной ткани. Его можно собирать неоднократно, при этом донорский участок легко доступен и широко доступен. Заболеваемость донорского участка низкая, и хирургическое вмешательство обычно хорошо переносится пациентами. Более того, хирургическая техника относительно проста, что делает слизистую рта идеальным кандидатом для замены аномалий конъюнктивы.

Трансплантаты слизистой оболочки полости рта использовались не только для лечения контрактурных глазниц у пациентов с анофтальмией и реконструкции поверхности и свода глаза у пациентов после резекции опухоли, но также для лечения рефракционного птеригиума и у пациентов с пемфигоидом или глазным симблефароном. Это также наиболее часто используемая ткань при лечении послеоперационных осложнений, включая дефекты конъюнктивы после глаукомы, операций на сетчатке, расплавления роговицы, связанного с кератопротезом, и покрытия дакриоцисториностомического тракта. Кроме того, слизистая оболочка полости рта использовалась для восстановления трудноизлечимых расплавов склерокорнеала, вызванных тяжелыми химическими ожогами.

Некоторые команды предложили использовать клетки слизистой оболочки щеки и трансдифференцировать их в лимбальные стволовые клетки. Полость рта легко доступна, а стволовые клетки можно выделить из слизистой оболочки минимально инвазивным способом с низким риском для пациента. Эти клетки обладают высоким потенциалом дифференцировки и экспрессируют маркеры эмбриональных стволовых клеток; Tra2-49, Tra2-54, SSEA4, Oct4, Sox2 и Nanog, а также маркер нервного гребня Нестин. Однако испытания на людях все еще находятся на предварительной стадии, и на сегодняшний день ни одна терапия не прошла валидацию.

Целью этого проверочного исследования является разработка протокола дифференциации клеток слизистой оболочки полости рта в лимбальные стволовые клетки для использования в будущих клинических испытаниях на пациентах.