Получение и оценка суспензии эндотелиальных клеток роговицы человека, выделенных из глаз доноров-трупов, для трансплантации в эксперименте ex vivo

Актуальность. По данным Всемирной организации здравоохранения, заболевания роговицы являются одной из основных причин слепоты во всем мире. Одним из этиологических факторов, приводящих к поражению роговицы, являются эндотелиальные дистрофии. Эндотелий роговицы представляет собой монослой клеток, практически не обладающих митотической активностью. При снижении плотности эндотелиальных клеток роговицы ниже критического порога эндотелий утрачивает способность регулировать гидратацию стромы роговицы, что приводит к ее помутнению, и как следствие, снижению остроты зрения и качества жизни пациента. В связи с этим в клинической практике широко используются различные варианты кератопластики. На сегодня существует техническая возможность как пересадки всех слоев роговицы в случае сквозной кератопластики, так и трансплантации заднего эпителия в ходе послойных кератопластических операций. Данные хирургические подходы широко вошли в повседневную практику, однако требуют использования дефицитного материала – трупных донорских роговиц, из которых в условиях глазного тканевого банка формируют трансплантаты для вышеупомянутых операций. В связи с этим в последние годы предложены протоколы получения культуры эндотелиальных клеток роговицы человека для последующей трансплантации, однако использование подобных подходов на территории России ограничено законом. Целью данного исследования явилось экспериментальное обоснование возможности трансплантации некультивируемых эндотелиальных клеток, выделенных из трупных человеческих роговиц. Материалы и методы. Первый этап работы состоял в получении суспензии эндотелиальных клеток из трупных донорских роговиц и ее изучении, на втором этапе выполнялась оценка трансплантационной эффективности полученной клеточной суспензии в эксперименте ex vivo. Результаты. В результате проведенных исследований показана высокая жизнеспособность и сохранность фенотипа клеток после трансплантации предлагаемым методом. Выводы. Полученные данные позволяют сделать вывод о сохранности фенотипа и способности к адгезии, а также о высоком уровне жизнеспособности клеточной суспензии при адекватной потере эндотелиальных клеток в ходе трансплантации в эксперименте ex vivo.

1. Avadhanam VS, Smith HE, Liu C. Keratoprostheses for corneal blindness: a review of contemporary devices. Clin Ophthalmol. 2015 Apr 16; 9: 697–720. doi: 10.2147/OPTH.S27083. PMID: 25945031; PMCID: PMC4406263.

2. Wang EY, Kong X, Wolle M, Gasquet N, Ssekasanvu J, Mariotti SP et al. Global Trends in Blindness and Vision Impairment Resulting from Corneal Opacity 1984–2020: A Meta-analysis. Ophthalmology. 2023 Aug; 130 (8): 863–871. doi: 10.1016/j.ophtha.2023.03.012. Epub 2023 Mar 22. PMID: 36963570; PMCID: PMC10355344.

3. Navaratnam J, Utheim TP, Rajasekhar VK, Shahdadfar A. Substrates for Expansion of Corneal Endothelial Cells towards Bioengineering of Human Corneal Endothelium. J Funct Biomater. 2015 Sep 11; 6 (3): 917–145.

4. Малюгин БЭ, Шилова НФ, Анисимова НС, Антонова OП. Трансплантация эндотелия и десцеметовой мембраны. Вестник офтальмологии. 2019; 135 (1): 98–103.

5. Kinoshita S, Koizumi N, Ueno M, Okumura N, Imai K, Tanaka H et al. Injection of Cultured Cells with a ROCK Inhibitor for Bullous Keratopathy. N Engl J Med. 2018 Mar 15; 378 (11): 995–1003. doi: 10.1056/NEJMoa1712770. PMID: 29539291.

6. Numa K, Imai K, Ueno M, Kitazawa K, Tanaka H, Bush JD et al. Five-Year Follow-up of First 11 Patients Undergoing Injection of Cultured Corneal Endothelial Cells for Corneal Endothelial Failure. Ophthalmology. 2021 Apr; 128 (4): 504–514. doi: 10.1016/j.ophtha.2020.09.002. Epub 2020 Sep 6. PMID: 32898516.

7. Yamato M, Hayashida Y, Watanabe K, Yamamoto K, Adachi E, Nagai S et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. N Engl J Med. 2004; 351 (12): 1187–1196.

8. Madden PW, Lai JN, George KA, Giovenco T, Harkin DG, Chirila TV. Human corneal endothelial cell growth on a silk fibroin membrane. Biomaterials. 2011; 32: 4076–4084.

9. Li KV, Flores-Bellver M, Aparicio-Domingo S, Petrash C, Cobb H, Chen C et al. A Surgical Kit for Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelium Transplants: Collection, Transportation, and Subretinal Delivery. Front Cell Dev Biol. 2022 Feb 18; 10: 813538. doi: 10.3389/fcell.2022.813538. PMID: 35252183; PMCID:PMC8895272.