Терапевтический потенциал экзосом, полученных из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, при заболеваниях сетчатки и зрительного нерва

Основные положения и результаты:

Экзосомы это крошечные пакеты (от 30 до 150 нанометров в поперечнике), которые клетки выделяют для передачи сигналов друг другу. Значительная часть действия мезенхимальных стволовых клеток в поврежденной ткани, по-видимому, опосредована этими пакетами. Этот обзор 2026 года из Второй больницы Цзилиньского университета собирает лабораторные данные об экзосомах из МСК костного мозга при заболеваниях сетчатки и зрительного нерва, включая повреждение зрительного нерва и глаукому.

Все данные доклинические и получены на клеточных культурах, крысах и мышах. Результаты на животных согласуются между собой. В заключительном разделе авторы заявляют, что активных интервенционных клинических исследований экзосом МСК при заболеваниях сетчатки или зрительного нерва нет, что безопасность “далека от установленной”, а использованные модели на грызунах “часто дают чрезмерно оптимистичный прогноз клинического успеха”. Таково современное состояние доказательств по лечению болезней зрительного нерва экзосомами.

Цель:

Обобщить, как образуются экзосомы, полученные из МСК костного мозга (BMSC-exos), что они несут и как действуют, оценить доказательства при заболеваниях сетчатки и зрительного нерва и изложить препятствия для клинического применения.

Методы:

Нарративный обзор. Авторы не описывают стратегию поиска, критерии включения и оценку качества, поэтому отбор исследований проверить нельзя. Они выбрали костный мозг в качестве источника клеток, потому что по нему накоплен наибольший объем исследований нейропротекции, признавая при этом, что экзосомы из МСК жировой ткани, пуповины и десны получить легче.

Результаты:

Экзосомы образуются внутри клетки и несут мембранные маркеры CD9, CD63 и CD81, а также ALIX и TSG101. Обычный метод выделения, ультрацентрифугирование, захватывает также некоторые более крупные везикулы, поэтому во многих недавних работах используется термин “малые внеклеточные везикулы”. Экзосомы не обязательно безвредны. В обзоре отмечено, что в других условиях они переносят белки, вызывающие болезнь при болезни Альцгеймера, способствуют разрушению инсулин-продуцирующих клеток при диабете и могут вызывать гибель Т-лимфоцитов.

Их содержимое включает микроРНК (в том числе miR-21, miR-146a и кластер miR-17-92) и нейротрофические факторы (BDNF, NGF, CNTF, GDNF и другие). Mead и Tomarev показали, что микроРНК вносят вклад в эффект. Когда они подавили Argonaute-2, белок, необходимый для работы микроРНК, экзосомы утратили значительную часть защитного действия на ганглиозные клетки сетчатки. После поглощения везикулы оставались активными в клетках сетчатки более 28 дней.

Раздавливание зрительного нерва (крысы):

• Mead и Tomarev (2017) вводили человеческие BMSC-exos, 3 × 10⁹ частиц один раз в неделю в течение трех недель. Слой нервных волокон сетчатки истончился с 48,4 мкм до 33,8 мкм в леченых глазах против истончения с 48,2 мкм до 18,0 мкм в контроле. Функция сохранилась у более чем 50% ганглиозных клеток, а вновь растущие аксоны достигали 114,2 мкм против 43,7 мкм в контроле.
• Cui и коллеги (2021) ввели однократную дозу 3 × 10⁹ частиц и наблюдали за животными 30 дней. Они обнаружили меньшую гибель ганглиозных клеток через путь PI3K/Akt и более низкие уровни TNF-альфа, IL-1 бета, IL-6, IL-8 и MCP-1.
• You и коллеги (2025) ввели однократную интравитреальную дозу и наблюдали 21 день. Лечение ослабляло пути IL-17, TNF, NF-kB и HIF-1 и не давало микроглии переходить в состояние реакции на повреждение.

Модели глаукомы: В двух исследованиях Mead и коллег (2018) использовали мышей DBA/2J с генетической предрасположенностью к глаукоме и крыс с повышенным внутриглазным давлением, которым вводили препарат ежемесячно в течение девяти месяцев. В обзоре сообщается о тяжело дегенерирующих аксонах в 40% при лечении против 66% в контроле, лучше сохранившихся электрических ответах ганглиозных клеток (24,9 мкВ против 18,5 мкВ) и более медленной потере слоя нервных волокон.

Другие рассмотренные модели: При ишемии-реперфузии сетчатки число погибающих клеток снизилось более чем на 50%, а восстановление ЭРГ улучшилось. Экзосомы из клеток, прошедших гипоксическое прекондиционирование, защищали лучше. О пользе сообщается также в моделях дегенерации сетчатки, диабетической ретинопатии, неврита зрительного нерва, кислород-индуцированной ретинопатии и отслойки сетчатки. В обзоре есть одно сравнение источников клеток. В экзосомах костного мозга нет вызываемых гипоксией проангиогенных микроРНК miR-210 и miR-378, которые обнаружены в экзосомах из некоторых других источников МСК, из-за чего они, возможно, с меньшей вероятностью способствуют нежелательному росту новых сосудов в глазу.

Дозы и пути введения: В 13 исследованиях на животных, представленных в таблице, дозы составляли от 1 × 10⁶ до 1 × 10¹¹ частиц, или от 1 до 100 мкг белка, чаще всего в объеме от 1 до 5 мкл. Одиннадцать использовали однократную дозу, а наблюдение длилось от 7 дней до 9 месяцев, чаще всего от 3 до 4 недель. Введение почти во всех было в глаз. Ни в одном из рассмотренных исследований зрительного нерва экзосомы костного мозга не вводили в вену или в спинномозговую жидкость.

Выводы:

Авторы заключают, что BMSC-exos это “многообещающая доклиническая стратегия”, а их ценность для людей “еще предстоит доказать”. Они называют четыре препятствия:

• Модели на животных плохо соответствуют. Почти все данные получены при остром повреждении у грызунов, которое не похоже на медленные болезни человека, такие как глаукома. Данных на крупных животных или приматах почти нет. Без них, пишут авторы, “терапевтическая польза остается теоретической”.
• Безопасность неизвестна. Введение в глаз смешанной популяции везикул несет риски воспаления, фиброза или аутоиммунной реакции из-за неохарактеризованного содержимого. Имеющиеся наблюдения безопасности короткие, обычно 28 дней. Нет исследований максимально переносимой дозы, формальной токсикологии или долгосрочного биораспределения.
• Клинических исследований не хватает. В ClinicalTrials.gov есть пять соответствующих записей. Две, по макулярному разрыву (NCT03437759) и пигментному ретиниту (NCT05413148), имеют статус “неизвестен”. Остальные три касаются заболеваний поверхности глаза, которые лечат каплями. Ни одно не нацелено на зрительный нерв.
• Продукт нестабилен по составу. Содержимое экзосом зависит от источника ткани, донора (в одном исследовании экзосомы от доноров женского пола защищали ганглиозные клетки лучше, чем от доноров мужского пола), условий культивирования и партии. Это затрудняет стандартизацию и воспроизводимое производство. Доставка, которая достигает сетчатки и зрительного нерва и сохраняется надолго, также не решена.

В качестве следующих шагов они рекомендуют модели хронических болезней на крупных животных, токсикологию регуляторного уровня, тесты активности и более однородные препараты везикул.

Справочная информация:

В обзоре перечислены недостатки трансплантации цельных МСК костного мозга: низкая эффективность направленной дифференцировки, возможное иммунное отторжение и возможное образование опухолей. Для сравнения, экзосомы не могут делиться, вызывают меньший иммунный ответ, более стабильны и легче хранятся.

Для терапии МСК эти работы поддерживают идею, что клетки действуют главным образом выделением защитных и противовоспалительных сигналов и не становятся новыми нервными клетками. Они не показывают, что экзосомы или клетки, которые их производят, восстанавливают уже атрофированный зрительный нерв. В экспериментах на животных лечение начинали в момент повреждения или вскоре после него, когда ганглиозные клетки еще были живы и их можно было защитить. Переход от моделей острого повреждения к “сложным условиям болезней человека” авторы описывают как нерешенную задачу.