Искусственная сетчатка 2017 москва
В Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины (ФНКЦ ФХМ) —подразделении Федерального медико-биологического агентства — научились выращивать сетчатку глаза из перепрограммированных клеток. Разработка позволит спасти от слепоты пациентов, теряющих зрение, например, из-за макуладистрофии. Первую трансплантацию в рамках клинических испытаний медики надеются провести уже в 2017 году. Необходимо лишь чтобы сделать это позволило законодательство.
«Перепрограммирование клеток — достаточно новое явление в науке, — рассказал Вадим Говорун, генеральный директор ФНКЦ ФХМ . — Открытие принадлежит профессору Университета Киото Синъе Яманаке».
Японский учёный обнаружил уникальную способность клеток человека той или иной ткани возвращаться в эмбриональное состояние при «выключении» определённых генов. Из таких недифференцированных (не определившихся со своими «обязанностями») стволовых клеток можно вырастить практически любую ткань. Например, из фибробластов (клеток соединительной ткани) кожи можно вырастить сетчатку глаза.
Такое преобразование позволит спасать от слепоты пациентов, теряющих зрение, например, из-за макулодистрофии — заболевания, являющегося одной из самых частых причин слепоты у людей старше 55 лет (и встречающееся у каждого второго жителя России старше 60 лет).
Исследователи Лаборатории клеточной биологии пояснили корреспондентам, что для перепрограммирования удобнее всего использовать именно кожу, потому что забор такой ткани практически не травмирует пациента. При этом клетки кожного покрова хорошо размножаются.
«Для каждого типа клеток есть специализированные стволовые клетки, то есть для восстановления клеток крови подходят только стволовые клетки крови, — рассказал Сергей Киселёв, заведующий Лабораторией биомедицинских технологий ФНКЦ ФХМ. — Универсальностью обладают лишь плюрипотентные стволовые клетки. Их можно получить или из эмбрионов, или из клеток кожи с помощью метода репрограммирования. Эти клетки пригодны для выращивания любого типа ткани».
Понятно, что из эмбриональных клеток (забираются из нежизнеспособных эмбрионов) получается только неродственный пациенту трансплантат. А это значит, что он может быть отторгнут организмом (либо человеку придётся всю оставшуюся жизнь принимать иммуносупрессивные препараты). Однако в организме человека есть ткани, на которые иммунная система «не обращает внимания». К ним относятся головной мозг и глаза. Для таких органов родственность тканей при трансплантации не очень важна. Хотя предполагается, что трансплантаты из родственных или перепрограммированных клеток будут приживаться лучше.
В США и Европе (в частности, в Великобритании) сейчас проходят клинические испытания по пересадке сетчатки глаза (операция впервые была проведена в 2014 году). В Японии они также велись, затем были временно приостановлены из-за изменений в законодательстве, но в 2017 году будут продолжены.
Применение перепрограммированных, то есть универсальных клеток, пригодных для большого количества реципиентов, упростит технологию и уменьшит стоимость операции, а значит, сделает её более массовой.
В ФНКЦ ФХМ такие технологии уже опробованы на кроликах. Однако клинические испытания пока невозможны: российские учёные ждут вступления в силу закона «О биомедицинских клеточных продуктах» (произойдёт 1 января 2017 года) и принятия по нему нормативных актов (срок пока неизвестен, потому что они не разработаны).
Как отмечают авторы материала в издании «Известия», в центре уже знают, кто станет первыми добровольцами для пересадки «искусственной» сетчатки глаза. Несколько лет назад к учёным обратилась за помощью семья с наследственной макулодистрофией. В отличие от возрастной макулодистрофии наследственная форма — это орфанное заболевание, то есть встречается крайне редко. Она обусловлена «поломкой» в генах. И если возрастная форма слепоты поддаётся некоторое время разным видам терапии, то лекарства от генетической макулодистрофи нет вообще. Между тем такие пациенты начинают слепнуть в 20–30 лет.
В семье, обратившейся в ФНКЦ ФХМ, носителями мутации являются дед по отцовской линии, отец и дети.
«Для детей этой семьи мы подготовили клетки сетчатки с отредактированным геномом, — рассказал Киселев. — Но, скорее всего, на первом этапе мы начнём испытания с неродственных клеток, потому что на это проще будет получить разрешение».
Центр физико-химической медицины планирует найти медицинских партнёров, с которыми уже в 2017 году сможет осуществить пациентам трансплантацию выращенной в лаборатории сетчатки.
Добавим, что эксперты ФНКЦ ФХМ похожим способом вырастили нейроны головного мозга и испытали их приживаемость на животных моделях. Трансплантация «исправленных» клеток вместе с процедурой редактирования генома поможет в лечении пациентов с болезнью Паркинсона. В мире такие клинические испытания также уже ведутся. В России они будут возможны при наличии интереса со стороны профильных учреждений — нейрохирургических и неврологических институтов — и тоже только после принятия закона.
Источник
Впервые в России врачи смогли частично вернуть зрение слепому пациенту. Более двух десятилетий житель Челябинска находился в полной темноте. После того, как ему пересадили бионическую сетчатку глаза, он начал реагировать на свет и распознавать очертания предметов. Специалисты говорят, что после курса реабилитации мужчина сможет воспринимать окружающий мир почти так же, как и до болезни.
Первые робкие шаги Григория Александровича без трости для слепых. 25 лет он передвигался только с ее помощью. Из-за генетического заболевания мужчина почти совсем потерял зрение, но никогда не терял надежду.
«Я подал заявку — выбрали меня», — говорит Григорий Ульянов.
Он стал первым и пока единственным пациентом в России, которому удалось вернуть зрение при помощи электронной системы. Ее называют бионический глаз, хотя, конечно, глаз у пациента остался своим. Система состоит из вживленного датчика, выполняющего роль сетчатки, специальных очков и компьютера. Вмонтированная в очках камера получает изображение, оттуда сигнал идет в портативный компьютер, где переводится в электрические импульсы и отправляется на искусственную сетчатку.
«Ток по микрокабелю входит внутрь глаза, куда имплантирован электронный чип, который находится на поверхности сетчатки. Через этот чип происходит раздражение нервных окончаний зрительного нерва», — рассказывает директор Научно-исследовательского центра офтальмологии ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Христо Тахчиди.
Операция по имплантации сетчатки длилась более шести часов. Хирурги работали очень аккуратно, использовали даже специальные инструменты, чтобы не повредить миниатюрный имплантат.
«Через разрез в 5 мм этот имплант вводится в полость глаза. Обратите внимание, все пинцеты с силиконовыми наконечниками специальными, потому что, если вы сожмете кабель, то перекусите волокна», — рассказывает директор Научно-исследовательского центра офтальмологии ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Христо Тахчиди.
Сегодня — три недели после операции, Григорий Александрович уже различает предметы, но признается, что не может забыть момент, когда к нему вернулось зрение.
Григорий Александрович пока может только различать очертания предметов. Он видит все в черно-белом свете, а силуэты размыты, как на фотографии с низким качеством изображения. Но это уже не слепота. Со временем контуры предметов станут четкими, и пациент без труда будет ориентироваться в пространстве.
За 25 лет мозг пациента просто забыл, как видеть изображения. Но нервные связи постепенно восстанавливаются. Григорий Александрович быстро осваивает новый аппарат и как ребенок радуется своим пока еще маленьким успехам.
«Мы сегодня как раз говорили о лучших результатах, которых удалось добиться уже человечеству. Скажем, один из пациентов, который исходно был мастером спорта по стрельбе из лука, с пятиметрового расстояния попадает в десятку после того, как был совершенно слепым. Это результат прекрасный», — отметила министр здравоохранения РФ Вероника Скворцова.
В мире всего 30 пациентов с подобной электронной сетчаткой. Но опыт российских специалистов — один из самых успешных, восстановление происходит очень быстро. Не последнюю роль здесь играет настрой самого пациента. Григорий Александрович очень старается, потому что хочет опять пройтись по улицам любимого города, который долгое время был погружен для него в темноту.
Источник
Ученые разработали имплантат сетчатки глаза, с помощью которого им уже удалось вернуть зрение крысам. Изобретатели планируют перейти к испытаниям на людях уже в этом году.
Имплантат, который преобразует свет в электрические сигналы, стимулирующие нейроны сетчатки, даст надежду миллионам людей, страдающих от дегенерации сетчатки, включая пигментный ретинит, при котором нарушается работа фоторецепторов, что приводит к слепоте.
Сетчатка — это внутренняя оболочка глаза. В ней содержатся миллионы фоторецепторов, необходимых для зрения. Однако мутация даже в одном из 240 связанных с формированием сетчатки генов может привести к дегенерации сетчатки, при которой светочувствительные клетки отмирают, а нейроны сетчатки при этом продолжают функционировать.
Команда специалистов из Итальянского института технологий смогла разработать протез сетчатки, который берет на себя ее функции.
Имплантат состоит из тонкого слоя электропроводящего полимера, расположенного на основанном на шелке субстрате, и внешнего покрытия из полупроводящего полимера. О результатах работы ученые рассказали в журнале Nature Materials.
Полупроводящий полимер действует как фотоэлектрический материал, поглощая фотоны, когда свет попадает на хрусталик — биологическую линзу, преломляющую свет. Когда это происходит, электричество стимулирует нейроны сетчатки, заполняя пространство между поврежденными фоторецепторами.
Чтобы проверить новинку, ученые имплантировали искусственную сетчатку крысам из специально выведенной линии с дегенерацией сетчатки. Спустя 30 дней после операции исследователи протестировали их восприимчивость к свету по сравнению со здоровыми крысами и крысами той же генетической линии, не получивших лечения.
В норме при попадании в глаза яркого света зрачок сужается, в темноте — расширяется. Это называется зрачковым рефлексом. При яркости света в один люкс — чуть ярче, чем при полнолунии — у крыс с искусственной сетчаткой не было выявлено значимых отличий от больных. А вот при 4–5 лк — примерно как во время сумерек — зрачки крыс с имплантатом реагировали почти так же, как зрачки здоровых мышей.
Имплантат эффективно работал и спустя 10 месяцев после операции, хотя у всех трех групп крыс зрение несколько ухудшилось из-за возрастных изменений.
Также с помощью позитронно-эмиссионной томографии ученые проверили активность мозга крыс во время тестов на чувствительность к свету и обнаружили рост активности в зрительной коре, отвечающей за обработку визуальной информации.
Основываясь на полученных результатах, команда заключила, что имплантат напрямую активирует «остаточные нейронные схемы в дегенеративной сетчатке». Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подробно описать этот процесс с точки зрения биологии.
«Детализированный принцип работы протеза остается неопределенным», — отмечают они в статье. Кроме того, неизвестно, будут ли такие имплантаты так же эффективны для людей. Но команда полна оптимизма и рассчитывает проверить это уже в ближайшее время.
«Мы надеемся воспроизвести на людях такие же прекрасные результаты, какие получили при эксперименте с животными, — говорит одна из исследователей, офтальмолог Грация Пертиле.
— Мы планируем первые тесты на людях во второй половине этого года, а к 2018-му получим предварительные результаты. Использование этого имплантата может стать поворотной точкой в лечении тяжелых заболеваний сетчатки».
Другой перспективный метод лечения таких болезней — редактирование генома с помощью технологии CRISPR. Это удалось сделать в прошлом году группе офтальмологов из США. Они использовали клетки кожи пациента с пигментным ретинитом, чтобы вырастить стволовые клетки, которые тоже несли в себе приводящую к слепоте мутацию. CRISPR позволила успешно «отремонтировать» дефектный ген. На момент проведения исследования эксперименты на людях были запрещены, но, как утверждают сами исследователи, трансплантация здоровых клеток могла бы восстановить утраченное зрение.
В отличие от традиционной пересадки органов такой подход не вызовет отторжения иммунной системой.
А пересадка глаза полностью не осуществляется вообще из-за его высокой степени антигенности и сложной сосудистой системы. Успешны могут быть лишь операции по пересадке части глаза, например роговицы.
А в Австралии в то же время ученые были готовы к испытаниям бионического глаза. Глаз Phoenix99 был разработан инженерами из Университета Нового Южного Уэльса. Его создание началось еще в 1997 году с целью помочь людям с пигментным ретинитом и макулодистрофией — патологическим изменением сосудов глаза, характерным для пожилых людей.
Прототип глаза представлял собой массив из 24 электродов, подсоединенных к внешнему устройству и позволяющих пациенту видеть фосфены — светящиеся точки и фигуры, возникающие без воздействия света, например при надавливании на глаз или электрическом возбуждении сетчатки.
С помощью специальных камер было также можно определять расстояние: чем ярче были фосфены, тем ближе находился объект.
Последняя модель Phoenix99 имплантируется полностью и показывает значительно лучшие результаты, чем предыдущие. К 2018 году исследователи планируют вживить бионические глаза по меньшей мере десяти пациентам. Операция занимает два-три часа, и единственное, что указывает на неестественную природу новых глаз, — небольшой диск за ухом, который питает устройство и передает на него данные.
Источник
Министерство здравоохранения РФ планирует внести в программы бесплатной высокотехнологической медпомощи операции по вживлению бионического глаза слепым людям. Первая такая операция в России проведена на базе Научно-клинического центра оториноларингологии Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) России при поддержке благотворительного фонда Алишера Усманова. Пациент, который 40 лет не видел, смог различить предметы и силуэт дочери. На ближайшее время запланировано еще несколько операций.
Представители Минздрава и ФМБА России представили 1 августа итоги первой в стране операции по вживлению в сетчатку глаза импланта, который позволил слепому человеку вернуть зрение. В мире несколько компаний разрабатывают ретинальные импланты (от латинского слова retina — сетчатка). Операции по их вживлению проводятся с 2006 года. «Мы с руководителем ФМБА России Владимиром Уйбой обсуждали в 2014 году, что надо привезти эту технологию в Россию»,— рассказал президент фонда поддержки слепоглухих «Со-единение» Дмитрий Поликанов. Для переговоров был выбран производитель импланта с самой высокой безопасностью Argus II — американская компания Second Sight. Производитель заявил, что позволит провести операцию только после проверки российского оборудования и уровня подготовки медиков. «Два года шло большое тестирование нас на состоятельность. Производитель привлек к проверке экспертов. Они убедились, что мы можем провести операцию, и процесс был запущен»,— рассказал “Ъ” Христо Тахчиди, руководитель Научно-клинического отдела офтальмологии и нейрохирургии НКЦО ФМБА России.
Хирургическая бригада под руководством господина Тахчиди и профессора Паоло Станги из Манчестерского университета провела 30 июня шестичасовую операцию по вживлению импланта. Пациентом был 59-летний житель Челябинска Григорий Ульянов, который ослеп в 23 года. Ему на сетчатку была помещена решетка с 60 электродами, а на глазное яблоко — ресивер, приемник сигнала. «Детали настолько маленькие, что все инструменты были обернуты силиконом, чтобы их не повредить,— рассказывает господин Тахчиди.— Реабилитация пациента идет ускоренными темпами — он показал результаты, которые вошли в десяток лучших результатов по этим операциям». На первом включении аппарата господин Ульянов нашел два шарика от пинг-понга, лежащих на столе, а впоследствии различил силуэт своей дочери. Пациент носит очки с видеокамерой. Картинка передается на блок обработки видеосигнала — коробку, умещающуюся в карман. Из блока данные отправляются на антенну, которая закреплена на очках. Их получает ресивер и отсылает сигнал на электроды, которые генерируют электрические импульсы, стимулирующие зрительный нерв. Пациент «видит» черно-белую картинку и только силуэты. «Это можно сравнить с пикселями. В первом Argus было 30 электродов. А у второго — 60 электродов, картинка получше»,— объясняет господин Тахчиди.
На операцию было затрачено 10 млн руб., большая часть суммы — $140 тыс.— это стоимость импланта, сказала заместитель главы Минздрава Татьяна Яковлева. Финансировать операцию помог благотворительный фонд Алишера Усманова «Искусство, наука и спорт». В фонде есть программа «Особый взгляд», главная цель которой — забота о людях со зрительными патологиями. «Мы планируем включить глазную имплантацию в программы бесплатной высокотехнологической медпомощи»,— заявила госпожа Яковлева. Для этого, по ее словам, надо провести клиническую апробацию: улучшить методику проведения операции, разработать план реабилитации, создать критерии отбора пациентов. «На клиническую апробацию обычно уходит от года до трех лет. Финансирование предоставит государство,— пояснила “Ъ” заместитель министра.— Также за это время надо провести еще операций десять». Следующие операции, по словам директора НКЦО Николая Дайхеса, состоятся в сентябре-октябре, пациенты уже отобраны. «Сейчас очень важно, чтобы у нас в стране создали свой бионический глаз, и такие разработки уже идут»,— заявила госпожа Яковлева. Она добавила, что сейчас в стране около 50 тыс. человек, которым можно вернуть зрение с помощью импланта.
Анастасия Курилова
Источник
