2019年6月5日
David Gamm博士是一名儿科眼科医生，他正在研究干细胞如何被用作视网膜色素变性(RP)和年龄相关性黄斑变性(AMD)的潜在治疗方法。Gamm博士的研究得到了对抗失明加拿大恢复视力20/20计划的支持。要了解更多关于Gamm博士的fbc资助的研究，请阅读他努力开发新的视力保护疗法的故事。这是他在2019年4月27日于温哥华举行的“对抗失明”加拿大视力探索大会上的演讲。
什么是干细胞?
如果一个健康的细胞生病了，它通常能够通过免疫系统的作用或用抗生素等治疗手段治愈自己。但有些疾病是退化的，这意味着细胞不但不能自行愈合，反而会分裂死亡。一旦这些细胞死亡，我们就不能把它们重新组装起来。
一些组织，如皮肤、肝脏、肠壁和血液，有特殊的“隐藏”细胞，称为组织特异性干细胞。这些细胞处于休眠状态，直到受伤或疾病发生。然后它们被诱导制造更多的自己，并重新填充任何被破坏或破坏的细胞。
不幸的是，一旦细胞被破坏，视网膜就没有自我修复的能力。这就是为什么像老年性黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)这样的疾病没有治疗方法的原因——一旦这些部分被破坏，身体就无法替换它们。
一旦这些组织发生退化，我们就只有有限的治疗选择。治疗的两个主要过程是绕过这些细胞，让其他细胞代替它们(假体芯片，光遗传学)，或者我们可以用干细胞替代这些组织。研究的重点是两种主要的细胞类型的替代:光受体和视网膜色素上皮(RPE)。还有其他类型的细胞可以被替代，但这些细胞都面临着巨大的挑战。
视网膜疾病:
视网膜就像照相机里的薄膜——它覆盖在眼睛的后部，负责捕捉光线，让你的大脑看到图像。视网膜有许多层不同类型的细胞。它们在视网膜中以特定的顺序排列。视网膜的最深层包含两种非常重要的细胞类型。
光感受器(视杆细胞和视锥细胞)接收进入眼睛的光线。它们把这个信号通过视网膜传递到神经节细胞，然后传递到大脑，大脑“看到”了图像。如果这些细胞被直接破坏，就会导致视网膜色素变性(RP)。
视网膜色素上皮(RPEs)是辅助细胞。他们确保光感受器正常工作。当这些细胞退化时，它会导致光感受器死亡，继发性死亡和视力丧失。当一个人受到黄斑变性的影响时就会发生这种情况。
另一种被广泛讨论的潜在疗法是基因疗法。在这种情况下，这种疾病必须是特定于一个特定的基因，可以靶向。然而，并不是所有的退化性疾病都是由一个特定的基因引起的。希望干细胞治疗能应用到更广泛的群体，包括不能通过基因治疗的疾病。
更重要的是，退化的阶段是决定一个人是否适合干细胞的关键。如果疾病在早期被发现，重点应该放在保护剩余的细胞上，而不是替换。如果太晚，整个视网膜可能会受损;因此，少数干细胞不会产生显著的差异。在考虑是否有人可能是干细胞治疗的合适人选时，必须考虑到这个替代窗口。
视网膜“备件”来源
干细胞治疗包括两个主要部分:制造“备件”(干细胞)和安装这些细胞。
科学家们正在研究不同类型的细胞来开发新的疗法。Gamm博士实验室的研究集中在一种叫做诱导多能干细胞(iPSCs)的细胞上。这些特殊的细胞首次产生于2006-2007年，当时科学家们发现了如何将成年细胞(如皮肤细胞)重新编程，使其表现得像胚胎干细胞一样，而胚胎干细胞有潜力制造出人体所有不同类型的细胞!这些间充质干细胞可以用来帮助研究疾病，但也有可能被植入病人体内，以取代丢失的细胞。
使用iPSCs有两个主要优势:1)它们是视网膜细胞的真正来源，2)它们的供应是无限的。
制造视网膜“零件”:视网膜色素上皮(RPE)
诱导多能干细胞(iPSCs)有潜力成为你身体中的任何一种细胞。科学家们使用各种技术迫使细胞沿着特定的路径前进，成为他们想要的细胞类型。为了在实验室中做到这一点，研究人员使用了各种化学物质、物理力量和其他细胞线索，同时确保完成的细胞将安全用于人类。
当视网膜色素上皮(RPE)细胞形成时，它们是棕黑色的细胞，看起来像小的停止信号。它们形成一个漂亮的薄片，可以完成正常人类RPE细胞所能完成的所有功能。制造RPE有几个优点。首先，它是干细胞中最容易产生、分离和培养的细胞之一。正因为如此，目前所有的临床试验都使用由干细胞制成的RPEs。另一个优点是，这些细胞不需要“适应”其他细胞或建立连接。这使得将它们“植入”病人的眼睛变得很容易。
制造视网膜“零件”:光感受器
Gamm博士的实验室正在研究感光细胞。由于以下几个原因，这些细胞类型更具挑战性:
光感受器需要与其他细胞连接。它们不仅与rpe相互作用，还需要与其他视网膜细胞“握手”，将信号传递给大脑。
光感受器不是孤立生长的。相反，它们必须在一个细胞群落中生长，最终形成整个视网膜及其所有复杂的层。一旦这些细胞成熟，就需要提取光感受器细胞用于治疗。
经过多年的研究，Gamm博士和他的团队现在有了一个“产品”，看起来像一个可行的替代部分——光感受器具有棒和锥的所有特征，它们可以检测光的光子，它们可以检测适当波长的光。他们的下一步是仔细检查整个过程，以确保这些细胞对人类使用是安全的。
那么，这些备件如何安装在眼睛的正确位置呢?这就是加拿大对抗失明基金会资助甘姆博士的研究小组的问题。
供体细胞的安装
视网膜色素上皮(RPE)细胞的临床试验已经开始解决如何植入这些细胞的问题。进入视网膜最简单的方法是在视网膜上掀开一个小口，把它提起来，这样细胞就可以被注射进去。随着对最有效、最安全的细胞递送方式的新研究的进行，这种方法将不可避免地随着时间的推移而发展。
另一个重要的考虑因素是，不仅将细胞随机注入疾病所处的空间，而且确保细胞朝向特定方向，这将是有益的。这可以通过在可以植入眼睛的小支架上生长细胞来实现。
学习如何安装这些细胞仍然是使治疗成为现实的最大挑战之一!加拿大为资助Gamm博士旨在克服这一障碍的重要研究而感到自豪。
我们用谁的干细胞?
有几种制造视网膜干细胞的潜在方法。
这项技术的存在是为了给每个人制造个性化的细胞——然而这是非常昂贵的，因此不太可能是一个可行的选择。
从理论上讲，One-Size-Fits-All的细胞不会被我们的免疫系统识别和排斥。
可以开发出一组部分匹配的细胞，与目前用于器官移植的细胞库类似。这些可能不是完美的匹配，但比随机选择类型更接近。
一种可以逃避免疫系统的“通用细胞”。
干细胞临床试验的最新进展
有几个正在进行的临床试验正在测试视网膜色素上皮(RPE)细胞替代疗法对人类受试者。早期的试验是通过在视网膜后释放非结构的RPEs来完成的。结果表明，这些手术是安全的——没有肿瘤或不良反应——但也没有给病人带来任何好处。后来，不同的研究小组开始在母板上种植RPEs，并在晚期AMD患者中植入这些移植物。在这个故事中，我们报道了其中一个试验的有希望的结果。
这些早期试验表明，这种潜在的治疗方法是安全的，似乎可以减缓疾病的发展。然而，由于它不能取代受损的感光细胞，视力无法恢复。
Gamm博士的研究获得了FBC恢复视力20/20拨款。这使他们能够进行关键的实验，使他们更接近于在未来2-3年内用感光细胞开始临床试验的目标。
未来的期望
目前，还没有经过批准的干细胞疗法。重要的是要记住，并不是所有的干细胞都是平等创造的，许多公司都在使用假的干细胞来盈利。干细胞诊所不能完全解释他们正在实施的产品，不能收取费用，不能利用病人的证明来推销自己，也不能做出影响深远的声明。
虽然取得了重大进展，但重要的是要抱着现实的期望展望未来。干细胞研究前景广阔，但重要的是要认识到，最早的干细胞治疗不能逆转所有视力丧失，也不能“治愈”所有疾病。要想对人们的视力产生有意义的影响，需要多年的投入和多次临床试验。基于干细胞的治疗有望在多种治疗方案中占有一席之地。
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