С его помощью уже удалось вернуть зрение четырем пациентам, согласившимся на эксперимент. В перспективе новый метод может заменить прежний – с применением роговицы от донора, что станет поворотным моментом в истории самой старой и массовой операции по трансплантации донорских органов.

Роговица – прозрачная мембрана, которая, несмотря на свою тонкость, надежно защищает глаза от внешнего воздействия. Ее особенность в том, что она не связана с кровеносными и лимфатическими сосудами, поэтому в случае повреждения роговицы и необходимости пересадки ее от донора пациенту шанс отторжения меньше. Поэтому пересаживать ее научились раньше, чем другие органы и ткани. Первые успешные операции были сделаны в начале XX века, в нашей стране – в 1930-х.

Сегодня такие пересадки поставлены на поток. Ежегодно в мире проводится порядка 200 тысяч трансплантаций роговицы, почти каждая четвертая – в США. Выживаемость донорского трансплантата составляет 91% через год после операции, спустя 5 лет – 72%. Основными показаниями к пересадке являются дегенеративные заболевания глаз, ведущие к слепоте, такие как кератоконус (30% от всех операций) и буллезная кератопатия (25%), а также необходимость замены трансплантата (18%) по разным причинам: из-за отторжения, инфекции или развития глаукомы.

Так что ученые из разных стран пытаются найти альтернативу донорским трансплантатам. Американские офтальмологи еще в 2000-х разработали искусственный имплантат, который пересадили уже более чем 4,5 тысячи пациентов. Группа исследователей из Канады и Швеции в 2010-м представила первый биосинтетический имплантат роговицы, впрочем, до клинических испытаний эта разработка пока не дошла.

Какие органы и ткани научились успешно пересаживать

Дело в том, что альтернативные роговицы уступают донорским трансплантатам по тем или иным показателям – скорости приживления, риску отторжения, выживаемости и др. Поэтому поиски не прекращаются.

Недавно японские ученые заявили, что провели первое в мире испытание трансплантата нового типа: роговица была выращена из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) донора.

Команда из Университета Осаки опиралась на работы об ИПСК своего японского коллеги Синъя Яманаки, который в 2012-м получил за них Нобелевскую премию по медицине и физиологии (вместе с британцем Джоном Гардоном). Суть открытия, если упрощенно, в том, что зрелые, уже дифференцированные клетки могут быть генетически перепрограммированы таким образом, чтобы вернуть их в плюрипотентное, или первичное, состояние, открыть им возможность к повторной дифференциации. Такие клетки получили название индуцированных плюрипотентных стволовых клеток – с их помощью можно замещать больные или утраченные клетки прямо в тканях организма, где ИПСК размножаются и дифференцируются. При этом нет проблемы иммунной несовместимости. Однако потенциально мутации, возникающие в клетках при генетическом перепрограммировании, могут вести к их онкогенности.

Команда из Осаки культивировала клетки из ИПСК донора, чтобы создать ткани толщиной около 0,05 мм – их пересадили четырем пациентам в возрасте от 30 до 70 лет с дефицитом эпителиальных стволовых клеток роговицы, который привел к почти полной слепоте. Операции проводились в период с июля 2019 года по декабрь 2020-го.

Ученые наблюдали за пациентами в течение года после трансплантации. За это время не было выявлено ни отторжения, ни онкогенности. При этом все четверо стали лучше видеть.

В планах исследователей – провести в 2023 году клиническое испытание с большим числом участников, чтобы начать применять новый способ трансплантации роговицы в широкой практике в последующие три-четыре года.