Роговица — это прозрачная часть одной из оболочек глазного яблока, она служит для преломления света и образуется из клеток эпителия. К сожалению, довольно часто эта часть глаза травмируется либо биохимические процессы в эпителии роговицы нарушаются так, что это снижает ее прозрачность. Зрение при этом ухудшается, и ухудшение нередко прогрессирует.

Выход — менять роговицу на донорскую. Обычно трансплантаты берут у погибших людей. Новые роговицы неплохо приживаются, но все же существует риск, что организм реципиента отторгнет их, поскольку вместе с роговицами неизбежно пересаживается еще некоторое количество клеток чужой иммунной системы. Кроме того, наблюдается нехватка донорского материала: в Японии сейчас трансплантации ожидает около 1600 человек.

Офтальмологи из Осакского университета предложили способ увеличить количество доступных для пересадки роговиц с помощью индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Это нестволовые клетки, чаще всего фибробласты, которые прошли эпигенетическое перепрограммирование (то есть активность их генов была изменена) и благодаря нему вернулись в недифференцированное состояние, потеряв свою специализацию. Из ИПСК можно получать клетки различных типов, конечный результат зависит от того, какой смесью факторов дифференцировки на них действовали.

Эпителий роговицы, который получили из ИПСК донора, не содержит клеток иммунной системы этого донора, а значит, ниже вероятность отторжения такого трансплантата. Эксперименты на кроликах показали, что эта процедура улучшает зрение и не вызывает сильной реакции иммунитета. В данном случае животным пересаживали роговицы из человеческих ИПСК, то есть донор был даже другого вида.

Первым человеком-реципиентом роговицы, эпителий которой вырос из потомков индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, стала гражданка Японии в возрасте около 40 лет. Она страдала от ретикулярной дисгенезии роговичного эпителия. Проще говоря, его клетки не обновлялись должным образом и поэтому не могли обеспечить достаточную прозрачность роговицы. 25 июля 2019 года в левый глаз пациентки пересадили тонкий слой ткани роговицы, полученный из ИПСК донора. 23 августа ее выписали из больницы. Сообщается, что зрение женщины с момента операции улучшилось.

Кёдзи Нисида ожидает, что трансплантат будет исправно работать до конца жизни пациентки, но, естественно, в ближайший год за ее самочувствием будут пристально следить. «Мы только начали работу с первым пациентом и находимся на таком этапе, когда нужно наблюдать [за состоянием реципиентов] очень внимательно», — сказал он. В то же время авторы исследования предполагают, что уже через несколько лет пересадка роговиц из потомков ИПСК получит широкое распространение.

Разрешение на использование ИПСК для создания трансплантатов роговицы Нисида получил в марте 2019 года. Тогда Министерство здравоохранения, труда и благосостояния Японии условно утвердилооперации по пересадке роговиц из потомков индуцированных плюрипотентных стволовых клеток четырем добровольцам, которые страдают от дегенерации этой оболочки глаза. Также в этом году японское правительство одобрило создание химерных эмбрионовчеловека и животных.