إعادة تعمير الخلايا العقدية الشبكية لاستعادة البصر في اعتلال العصب البصري: خارطة طريق من اتحاد RReSTORe

النقاط الرئيسة والنتائج:

في ضمور العصب البصري، الخلايا التي ماتت هي الخلايا العقدية الشبكية (RGCs)، وهي الخلايا العصبية التي تشكّل أليافها الطويلة العصب البصري. واستعادة البصر المفقود تعني استبدال هذه الخلايا وأن تنمّي الخلايا الجديدة ليفًا يصل إلى الدماغ. هذه الورقة المؤلفة من 46 صفحة هي بيان إجماع اتحاد RReSTORe، وهم أكثر من 200 باحث حول العالم يعملون على هذه المشكلة. لا تعرض الورقة أي تجربة ولا أي مرضى. إنها مراجعة وخارطة طريق بحثية تستند بشكل شبه كامل إلى أعمال مخبرية وحيوانية.

تعرض الورقة تقييم الباحثين الأكثر انخراطًا في تجديد العصب البصري. فهم يعتقدون أنه “قد يكون ممكنًا”. كما يذكرون أن المجال لم يطوّر بعد “علاجًا شافيًا نهائيًا” لفقدان البصر الناجم عن اعتلال العصب البصري “ولا حتى علاجًا واقيًا للأعصاب يبطئ تقدم المرض إبطاءً كبيرًا”، وأن أقل من 1% من الخلايا العقدية المزروعة تبقى حية حاليًا في الحيوانات، وأن أحدًا لم يُظهر بعد خلايا مزروعة تعيد ربط العين بالدماغ. تتناول خارطة الطريق خلايا عقدية مصنوعة من الخلايا الجذعية المتعددة القدرات أو محوّلة من الخلايا الداعمة في الشبكية نفسها. ولا تتناول الخلايا الجذعية الوسيطة.

الهدف:

تحديد الأسئلة الأكثر إلحاحًا التي لم تُحسم بعد وتقف بين نتائج المختبر اليوم وعلاج يستبدل الخلايا العقدية الشبكية في الزرق (الجلوكوما) واعتلالات العصب البصري الأخرى، واقتراح تجارب للإجابة عنها.

الطرق:

من يناير إلى أبريل 2022 شارك أعضاء الاتحاد في عملية افتراضية لبناء الإجماع، ثم اجتمعوا في ورشة عمل استمرت يومًا كاملًا في دنفر، كولورادو، في 29 أبريل 2022 ضمن خمس مجموعات نقاش متوازية: تطور الخلايا العقدية الشبكية وتمايزها؛ طرق الزرع ونماذجه؛ بقاء الخلايا العقدية الشبكية ونضجها وتفاعلها مع المضيف؛ التوصيل العصبي في الشبكية الداخلية؛ والاتصال بين العين والدماغ. تلخص الورقة كل مجموعة، وتنتهي بجدول بالأهداف البحثية. تمثل الورقة إجماع خبراء. وليس لها بروتوكول بحث ولا تصنيف للأدلة، ولذلك فهي ليست مراجعة منهجية.

النتائج:

1. صنع الخلايا: يمكن الآن إنتاج خلايا شبيهة بالخلايا العقدية الشبكية على نطاق واسع من الخلايا الجذعية الجنينية أو الخلايا الجذعية المحفَّزة متعددة القدرات، وهو ما يعدّه المؤلفون إنجازًا رئيسًا في العقد الماضي. ولا تزال عدة مشكلات مفتوحة. فالخلايا المصنوعة مخبريًا غير ناضجة، والخلايا العقدية الشبكية داخل العضيّات الشبكية تموت مع الوقت، وأكثر من 86% من الخلايا العقدية الشبكية البشرية من النوع “القزم” (midget) اللازم لحدة البصر العالية، ولا يوجد بروتوكول لإنتاجها. ولا أحد يعرف أيًا من الأنماط الفرعية البشرية التي تقارب 18 نمطًا يجب استبداله للحصول على بصر مفيد. وهناك طريق ثانٍ هو تحويل الخلايا الدبقية المولرية في الشبكية نفسها إلى خلايا عصبية، وقد أنتج خلايا شبيهة بالخلايا العقدية الشبكية في فئران بالغة مصابة، لكن لم يُثبت أي نمو لألياف في العصب البصري.

2. إدخالها إلى العين: يعرض الاتحاد الأرقام والعقبات التالية.

• بقاء الخلايا العقدية الشبكية الأولية المزروعة نحو 1%. وبالنسبة إلى الخلايا البشرية الموضوعة في عيون الرئيسيات فهو عادةً أقل من 1%.
• حقن عدد أكبر من الخلايا لا يحسّن البقاء. ففي إحدى الدراسات على الجرذان بقي عدد أكبر من الخلايا المانحة بعد حقن 40,000 مقارنة بحقن 60,000. الأسباب المقترحة هي التكتل، والإجهاد القصي داخل الإبرة، والتنافس على المغذيات، وردّ فعل مناعي أقوى.
• تتابع معظم الدراسات الحيوانات لمدة تصل إلى 3 أشهر.
• الغشاء المحدِّد الداخلي، وهو الصفيحة الرقيقة المبطّنة للشبكية، يسدّ الطريق فعليًا أمام الخلايا المحقونة. الإنزيمات التي تذيبه تفيد في القوارض لكنها قد تسبب التهاب الشبكية، والتقشير الجراحي هو الخيار الأقرب إلى التطبيق.
• حقن الخلايا السائبة في الجسم الزجاجي نجح في القوارض فقط، وعيونها ذات عدسة كبيرة وتجويف زجاجي ضيق. في العيون الأكبر يُرجَّح أن تعلق الخلايا بعيدًا عن الشبكية وأن تتكتل، ولذلك ستلزم على الأرجح سقالة توضع على سطح الشبكية بعد استئصال الجسم الزجاجي.
• تتراوح أعمار قوارض المختبر المعتادة من 2 إلى 6 أشهر، أي ما يعادل شخصًا بعمر 20 إلى 30 سنة، بينما معظم المرضى مسنون ولديهم مرض متقدم وتندب والتهاب مزمن.
• “لا يمكن إدخال إبرة في العين دون التسبب في بعض الالتهاب”، ولذلك سيلزم على الأرجح نظام مضاد للالتهاب. تواجه الخلايا المانحة خطر الرفض ما لم تكن من المريض نفسه، ويجب أن تكون قدرتها على التكاثر محدودة لتجنب الأورام.

3. إبقاؤها حية: الجسم الزجاجي فقير بالأكسجين، وتعتمد الخلايا العقدية الشبكية اعتمادًا كبيرًا على الطاقة الميتوكوندرية. من الأفكار قيد الدراسة النيكوتيناميد (فيتامين B3) والبيروفات، وقد أعطيا بحد ذاتهما تحسنات قصيرة الأمد في الوظيفة البصرية لدى مرضى الزرق. ومنها أيضًا التهيئة المسبقة بنقص الأكسجين، وحجب مسارات موت الخلية (يجري بالفعل اختبار siRNA موجّه إلى كاسباز-2 في تجارب سريرية لاعتلالات العصب البصري)، وإخفاء إشارة “كلني” التي تجعل الخلايا الدبقية الصغيرة تبتلع الخلايا المانحة. وكانت إحدى الملاحظات الجانبية أنه بعد أسبوع من زرع خلايا عقدية شبكية مشتقة من الخلايا الجذعية، بقي عدد أكبر من الخلايا العقدية الشبكية الخاصة بالمضيف حيًا بعد سحق العصب البصري، ربما عبر حويصلات خارج خلوية منقولة.

4. التوصيل في الشبكية: يجب أن تتصل الخلايا العقدية الشبكية الجديدة بالخلايا ثنائية القطب والخلايا عديمة الاستطالات. هذه الخلايا الشريكة نسبيًا سليمة في اعتلال العصب البصري، ولذلك يُفترض أن تكون الدارات المراد التوصيل بها لا تزال موجودة. عمليًا، قليل من الخلايا المانحة يصل إلى طبقة الخلايا العقدية، وأقل منها يكوّن دارات.

5. الوصول إلى الدماغ: على مدى السنوات الـ 15 الماضية، أدى التلاعب بمسارات مثل PTEN/mTOR وSOCS3 إلى إعادة نمو ألياف الخلايا العقدية الشبكية المصابة في القوارض لمسافات طويلة. يأمل المؤلفون أن يمكن فعل الشيء نفسه في الخلايا المزروعة. ولا تزال عدة عقبات قائمة. الصفيحة المنخلية، وهي غربال كولاجيني عند رأس العصب، غائبة في القوارض وأثرها في إعادة النمو لم يُدرس فعليًا. أما العقبات الأخرى فهي التوجيه عند التصالب البصري، وإعادة بناء خريطة منتظمة في الدماغ، والألياف المعاد نموها التي تفتقر إلى المايلين، ومحطات الترحيل البصرية في الدماغ التي تضمر وتفقد خلاياها خلال 90 يومًا من فقدان مدخلاتها.

الاستنتاجات:

يكتب الاتحاد أن نقاشاته “أسفرت عن أسئلة أكثر من الأجوبة”. ويدعو إلى أعمال في الحيوانات الكبيرة (الخنازير والقطط وزَبّابات الشجر والرئيسيات)، وفي نماذج للمرض لدى الحيوانات المسنّة وفي المراحل المتأخرة، وإلى تصوير قادر على تتبع خلايا مفردة في عيون حية.

يتوقع المؤلفون أنه، لإثبات السلامة، سيكون أول المرضى في أي تجربة هم المصابين بمرض متقدم وفقدان بصر شديد إلى كامل. ويتوقعون أن تكون أفضل فرصة للفائدة لدى من فقدوا بصرهم حديثًا وبشكل حاد، ويقترحون الورم الدبقي في المسار البصري المرتبط بالورم الليفي العصبي من النوع 1، أو اعتلال العصب البصري الإقفاري الحاد، مرشحين مبكرين. ويقترحون أهدافًا أولى متواضعة. فاستعادة حتى إدراك الضوء الأساسي عبر نوع واحد من الخلايا العقدية الشبكية (الخلايا الحساسة للضوء بطبيعتها) قد تعيد ضبط دورة النوم والاستيقاظ المضطربة الشائعة لدى فاقدي البصر تمامًا.

معلومات أساسية:

بالنسبة إلى المصابين بضمور العصب البصري اليوم، لا يوجد أي علاج متاح في أي مكان يستبدل الخلايا العقدية الشبكية المفقودة أو يعيد نمو عصب بصري بشري. وتتحدث خارطة الطريق، المكتوبة عام 2023، عن زرع الخلايا العقدية الشبكية لأول مرة لدى البشر بوصفه أمرًا لم يتحقق بعد، ولا تذكر الخلايا الجذعية الوسيطة. الهدف الواقعي لأي علاج خلوي متاح حاليًا، بما في ذلك الخلايا الجذعية الوسيطة، هو دعم الخلايا الباقية ضعيفة الأداء عبر عوامل مفرَزة. ولم يتأكد هذا الأثر في تجارب مضبوطة لاعتلال العصب البصري.

يتكرر عامل التوقيت في الورقة كلها. ففي نموذج سحق العصب لدى الفأر يموت ما يقارب 90% من الخلايا العقدية الشبكية خلال ثلاثة أسابيع، وتبدأ أهداف الدماغ بالضمور بعد ذلك بوقت قصير. ويرى الاتحاد أن أي نهج تجديدي يرجَّح أن ينجح مبكرًا، وأن الضمور القديم، وهو حال معظم المرضى الذين يطلبون العلاج، سيكون الحالة الأصعب.