Ekim ayı ‘Uzmanımız Diyor ki’ bölümünde ‘Retina Hastalıklarında Kök Hücre Tedavisi’ isimli yazı Prof. Dr. Güngör Sobacı ve Op. Dr. Gökçen Gökçetarafından hazırlanmıştır.  Retina hastalıkları ve tedavisi konusunda yurtiçi ve dışı araştırma ve ödülleri mevcut olan Prof. Dr. Güngör Sobacı, GATA Göz Hastalıkları Anabilim Dalı Başkanı ve Türk Oftalmoloji Derneği Vitreoretinal Cerrahi Birim Başkanıdır.

Op. Dr. Güngör Gökçe göz hastalıkları ihtisasını GATA ‘da 2011 yılında tamamlamış olup, halen Sarıkamış Askeri Hastanesinde görev yapmaktadır.

Sayın Güngör Sobacı, son dönemde başlattığı ve  büyük umutlar vadeden kök hücre uygulaması ile ilgili olarak; ‘Uygulayacağımız Kök Hücre tedavisi Retinitis Pigmentosalı hastalarda subretinal alana Olfaktor Ektomezenkimal Hücre transplantasyonudur. Bu çalışmada yasal körlük sınırları içindeki makula dejenerasyonlu erişkin ve çalışmaya katılmaya istekli RP olgularında subretinal alana sağlıklı bireyin (allojenik) kök hücresi uygulanacaktır’ açıklamasını yapmıştır.

Yolu aydınlık olsun ve tüm göremeyenleri aydınlatsın….

Retina Hastalıklarında Kök Hücre Tedavisi

Prof Dr Güngör Sobacı, Op Dr Gökçen Gökçe

GATA Göz Hastalıkları Anabilim Dalı, Etlik, Ankara

Giriş

Son yıllara kadar tıbbın birçok alanında, tedavisiz gibi gözüken pek çok hastalıkta kök hücrelerin (KH) kullanıma geçmesi, bu hastalıkların tedavisinde yeni bir dönem başlatmıştır. Göz hastalıklarında KH tedavisi (KHT) görme eksenini kapayarak geri dönüşümsüz görme kaybıyla sonlanabilen kornea hastalıklarında uzun yılardır kullanımdadır; işlevsel olarak kendini yenileyemeyen ve güncel yöntemlerle tedavi edilemeyen doğumsal ve edinsel retina hastalıklarında ise güncellik kazanmıştır. Boyutu ile tamamen ters orantılı olarak vücuttaki Kalıtsal hastalıkların %60 kadarını oluşturmakta olan göz ve özellikle retinanın dejeneratif/distrofik hastalıkları kalıtsal körlüklerin başlıca sebebini oluşturmaktadır.

Yalnızca retinadaki genetik hastalıklar dikkate alındığında bunların toplumumuzda 1/3000 oranlarında bulunduğunu kabul edersek (yurtdışı kaynaklara bakıldığında) bu konunun nedenli önemli olduğu anlaşılabilir. Yaşamsal önemdeki işlevselliğin kaybolması ile birlikte retina hastalıklarında bireyin yaşam kalitesi düşmekte ve toplumsal ciddi sosyoekonomik kayıplar gözlenmektedir. Bu hastalıkların temelinde kalıtsal genetik defektler ya da mutasyonlar rol oynarlar.  Bu hastalıkların genotipleri (kalıtsal alt yapıları) ve fenotipleri (geliştirdikleri klinik görünüm) arasında karmaşık, bugün için tam çözülememiş heterojenik (biridiğerinden farklı davranan) bir ilişki mevcuttur, bunda diğer bireysel-çevresel kalıtsal (epigenetik) faktörlerin de katkısı göz ardı edilememektedir. Hastalarda yapılması gerekli moleküler genetik çalışmalar henüz klinikte yaygın uygulama alanı bulamamıştır; bunda tüm hastalıklı genlerin tanımlanamaması, genotipleme için yoğun bir emek ve para sarfı gerekmesi; bununla birlikte, gen tedavisi geliştirilebilen mutasyonların sınırlı sayıda olmasının rolü büyüktür.  Son bir dekattır uygulama alanı bulan gen tedavisi önünde katedilmesi gereken uzun bir yol görünmektedir; bununla birlikte yolun sonu aydınlık görünmektedir. 

Çaresiz gibi görünen bu hastalar için hastalığı tedavi amacıyla gen değil de bunu içinde barındıran hücrenin ilaç gibi kullanılması esasına dayanan kök hücre tedavisi KHT önemli güncel bir seçenek olarak görünmektedir. Günümüzde, bu hastalıkların tedavisinde kök hücre kullanımının başarılı olabileceğini gösteren klinik öncesi yoğun çalışmalar yanı sıra  başarılı klinik uygulamalar mevcuttur.

Gelişimin son basamağında yapısal ve işlevsel olarak özelleşmiş nöral ve destek hücreleri ve bunları yapısal ve işlevsel olarak destekleyen retina pigment epitelyum (RPE) tabakası ile birlikte retinada 9 katmanlı mükemmel bir yapılanma gözlenir. Retinadaki yapıtaşlarının her biri mükemmel bir görsel algılama için yapısal ve işlevsellik özgünlük ve aynı zamanda mükemmel bir örgütlenme gösterirler. Bu tabakada bazı hücreler için (Müller hücreleri ve RPE) progenitor (doğurgan) KH’nin varlığı tanımlanmıştır. Retina için esas KH yatağının Siliyer cisim non pigmente epiteli ve özellikle devamındaki pars plana-periferik retina alanında olduğu gösterilmiştir. Ancak, bunların doku içindeki oranları çok düşük olduğundan zaten cerrahisi zorlu ve karmaşık olan bu alandan göz yüzeyindeki gibi konjonktiva -Limbal epitelinden KHT materyeli olarak bir parça alarak kullanmak mümkün olamamaktadır. Öte yandan, göz ve özellikle genetik hastalıkların sık bulunduğu retina KHT uygulanabilmesi bakımından önemli avantajlara sahiptir. Tıpta en gelişmiş mikrocerrahi işlemlerin uygulanmakta olduğu bu alanda yapılan işlemlerin sonuç değerlendirimini de başarı ile yapmak mümkündür; mevcut doğal bariyerler sayesinde uygulanan materyalin göz dışında yan etki oluşturma olasılığı da düşüktür.

Kök hücreler vücutta hemen her dokuda bulunurlar. Bu hücreler sıklıkla o doku ya da organdaki hücreleri yenileyebilme potansiyelindedirler (multipotent). Oysa anne karnındaki yaşamın ilk günlerinde (döllenme sonrası 5. gün) blastokist aşamasındaki embriyodan elde edilen embriyoner KH (eKH) pluripotent yani her türlü organa ve hücreye farklılaşabilme potansiyelindedir. Kökten bir tedavi sağlanabilmesi bakımından eKH’nin kullanılabilmesi önemlidir. Bu alandaki en güncel gelişme 2012 yılı ortalarında ABD de UCLA’den Prof Dr Schwartz başkanlığında gerçekleştirilen eKH tedavisidir. Bu tedavi kuru tip makula dejenerasyonlu 70 yaşındaki ve Stargardt makula dejenerasyonlu 50 yaşındaki bir bayanda gerçekleştirilmiştir. Yayınlanan 4 aylık takip sonuçlarında bu olgularda önemli bir emniyet sorunu gözlenmezken sınırlı bir görsel kazanç sağlanabilmiştir(1). Bu tedavi Obama’nın 2009 da eKH tedavisini serbest bırakmasından bu yana (ilk çalışma olan omurilik felci parasal nedenlerle devam edemediğinden) yayınlanan ilk tedavi olma özelliğindedir. Ancak, eKH tedavisinde bağışıklık tepkimesinden de çok daha fazla korkulan durum, tedavinin teratojen (habis-ölümcül tümör oluşturabilme) potansiyelidir. Bu nedenle pek çok ülkedeki gibi yurdumuzda da uygulanması yasaklanmıştır. Bu yasaklamada bu hücre tedavi yönteminin esas alındığı biyoteknolojinin etik dışı kullanımındaki kaygılar da göz ardı edilemeyecek boyuttadır. Bu nedenlerle yurtdışı merkezlerce de onaylı (GMP) gelişmiş hücre yaşam labratuvarlarının bulunduğu ülkemizde multipotent KHT uygulanabilmesi söz konusudur.

Retinada Kök Hücre Tedavisi

Retinal kök hücre transferinde hedef doku, primer olarak fotoreseptörler ve retina pigment epitelidir(2). Güncel çalışmalar dikkate alınırsa yakın gelecekte KH uygulanması planlanan başlıca hastalıklar ise retinitis pigmentosa, kuru tip yaşa bağlı makula dejenerasyonu, stargardt hastalığı gibi makula hastalıkları olarak gözükmektedir(2). KHT başlıca etki, kök hücrenin rejeneratif (yenileme) ve trofik (destekleme) özelliğinden yararlanma şeklindedir(3). Rejeneratif özelliği daha çok yerine koyma tedavisinde, trofik özelliği ise hücresel hasar tamiri yönünde ön plana çıkmaktadır. Ancak, kök hücre tedavisini uygulamadan önceki kritik eşik, tüm fotoreseptör kaybından önce tedaviye başlamaktır. Fotoreseptör miktarının tamamen tükenmesi durumunda gerek fotoreseptör distrofilerinde, gerekse retina pigment epitel distrofilerinde kök hücrenin etkinliği kalmamaktadır(4). Retina pigment epitel replasmanı günümüzde deneysel olarak mümkün olmakla birlikte tamamen tükenmiş bir fotoreseptör tabakasının tem olarak yenilenmesi halen deneysel olarak da mümkün olmamaktadır(4).

Kök hücre tedavisindeki her aşama ayrı bir özen ve çalışma gerektirmektedir. Bu bağlamda ilk ve en önemli aşama ve aynı zamanda yaşanan zorluk, hedeflenen dokuya özgü istenilen etkiyi yaratacak kök hücrenin elde edilmesidir(4). Kök hücre kaynağı olarak genellikle, kişinin kendi cilt dokusu, umblikal kordon kanı, yağ dokusu veya kemik iliği kullanılmaktadır. Kök hücre kaynağı olarak bireyin süt dişleri ileride kullanılabilecek uygun bir kaynak olarak düşünülmektedir(5).

Elde edilen kök hücre hastanın eksik ya da defektif olarak tespit edilen hücresel elemanın replasmanına uygun olarak farklılaştırılır ve uygun tekniklerle transfer edilir. KH’nin gen tedavisine yönelik olarak ta geliştirilmesi, gen replasmanında taşıyıcı olarak ta kullanılması mümkündür. Kök hücre, cerrahi olarak göz içi veya retina altı yaklaşımla göz içine yerleştirilebileceği gibi, damar içi yoldan da uygun işaretleyiciler ile hedef dokuya yönlendirilebilir(4). Göz içi hücre yerleştirilmesinde kollajen-plastik hibrid veya magnetik nanopartiküllü hücre taşıyıcıları da kullanılabilme potansiyelindedir(4). Bütün bunlara rağmen kök hücre uygun olarak transfer edilip hedeflenen dokuya ulaşsa bile vücut tarafından immünolojik olarak reddedilme riskiyle karşı karşıyadır. Bu nedenle hastaların belli bir dönem immünosupresan tedavi kullanmaları gerekmektedir(4). Kök hücre tedavisinin bir diğer hedef dokusu ise özellikle glokomatoz hasarda ön plana çıkan retinal gangliyon hücreleridir(6). Yapılan çalışmalarda göz içi uygulanan kök hücrenin hücre ömrünü uzattığı ve hasarlı gangliyon hücreleri üzerinde olumlu etkileri bulunduğu gösterilmiştir. Ancak glokom gibi nörodejeneratif hastalıklarda kök hücrenin etkinliği retinal hastalıklardakine göre daha sınırlı olmaktadır(6).

Kök hücre tedavisi altta yatan hastalığı tedavi etmedikçe yapılan tedavinin etkisi kısa süreli ve geçici olmaktadır(4-7). Bu nedenle altta yatan hastalığa, kök hücre tedavisi öncesi uygulanacak gen tedavisi kök hücre transferinin başarısını daha uzun süreli olarak garantiye alabilecektir. Ancak birçok kalıtsal retina hastalığında eksik ya da defektif genin gösterilebilmesinin halen mümkün olamaması önemli bir sorun olarak karşımızda durmaktadır(8).

Başarılı bir kök hücre tedavisinin temelinde hastalığın erken döneminde yapılacak iyi bir hücre transferi, hücre düzeyinde hedef dokuya yeterli bir ulaşım, hedef hücreye iyi derecede farklılaşma ve yeterli sayıda hücresel bağlantının uygun şekilde kurulması yatmaktadır. Bu aşamaların herhangi birinde olabilecek aksama kök hücrenin doku içindeki ömrünü kısaltarak elde edilecek başarıyı olumsuz yönde etkileyebilmektedir. 

Güncel Gelişmeler

Fare embriyoner KH’den fotoreseptörlere değişimi başaran Moorfield’ten Robin Ali ve ekibinin kör farelerde subretinal uygulamalarında bu farelerin görmesini sağlayabilmesi KHT’nin geleceği bakımından  önemli bir aşamadır(9). Bu grup, 2006 yılında göziçine verilen her 200 KH den biri başarılı bir yenileme yaparken bugün 5 KH den biri ile bunu başarabilmişlerdir. Bu durumda merkezi görme noktasında incelikli bir görme için gerekli koni miktarı olan 20.000 hücrenin bu tedavi ile başarılabilmesi olasılığı da artmış gözükmektedir.  Öte yandan retina altı alanın immün özgünlüğü bu alana uygulanacak KHT için bir avantaj sağlayabilir gözükmektedir. Bu bağlamda merkezi görmeleri itibariyle yasal körlük sınırları içindeki retinitis pigmentosalı 10 hastamızda, eKHT’nin yasaklı olduğu yurdumuzda üniversite ve Bakanlık Etik Kurul onayı ile ilk Olfaktor Ekto- Mezenkimal kök hücre tedavisini başlattık. Bu bağlamda ilgili site kayıtları (www.clinicaltrials.gov) dikkate alındığında retina hastalıklarındaki çalışmaların hemen hepsinin faz-1 emniyet çalışması aşamasında sınırlı sayıda (10-30 arası) hasta kabul eden deneme çalışmaları olduğu gözlenecektir.

ABD’de eKH tedavisini başlatan ACT firması, Moorfields ile birlikte ilk Stargardt olgusunun tedavisini Prof Dr Bainbridge başkanlığında Avrupa’da Moorfields’te de başlatmışlardır. Prof Yamanaka’nın indüklenmiş plüripotent kök hücre (iPS) technolojisinde çığır açan genleri bulmasıyla birlikte bu alanda önderliği ele geçirmek isteyen Japonlar gelecek 10 yıl için 1.13 milyar dolarlık yatırıma geçmiş olup ilk uygulamalarını 2014’te başlatacaklardır.

Sonuç

KHT retina dejeneratif hastalıkların tedavisinde yeni bir umut ışığı olmuştur. Her nekadar kök hücre tedavisinin rutin klinik kullanıma geçmesini engelleyen birtakım engeller mevcut olsa da bu konuda kısa sürede oldukça fazla yol alınmıştır. Yapılan deneysel ve klinik çalışmalar sayesinde başlangıçta fotoreseptör ve retina pigment epiteli üzerine yoğunlaşmış olan ilgi artarak yakın gelecekte kök hücrenin diğer göz hastalıklarında da kullanımının yaygınlaşması sağlanacaktır.

Kaynaklar

1. Ramsden CM, Powner MB, Carr AJ, Smart MJ, da Cruz L, Coffey PJ. Stemcells in retinal regeneration: past, present and future. Development. 2013 Jun;140(12):2576-85.

2. Ong JM, da Cruz L. A review and update on the current status of stem cell therapy and the retina. Br Med Bull. 2012 Jun;102:133-46.

3. Tibbetts MD, Samuel MA, Chang TS, Ho AC. Stem cell therapy for retinal disease. Curr Opin Ophthalmol. 2012 May;23(3):226-34.

4. Sobaci G, Gokce G. Stem Cell Therapy in the Eye: Current Status and Future Prospects for Retinal Neurodegenerative Disease. Niche, 2012; 1: 34-41.

5. Viczian AS. Advances in retinal stem cell biology. J Ophthalmic Vis Res. 2013 Apr;8(2):147-59.

6. Jin ZB, Takahashi M. Generation of retinal cells from pluripotent stem cells. Prog Brain Res. 2012;201:171-81.

7. Reynolds J, Lamba DA. Human embryonic stem cell applications for retinal degenerations. Exp Eye Res. 2013 Jul 20.

8. Stern JH, Temple S. Stem cells for retinal replacement therapy. Neurotherapeutics. 2011 Oct;8(4):736-43.

9. Gonzalez-Cordero A, West EL, Pearson RA, Duran Y, Carvalho LS, Chu CJ,Naeem A, Blackford SJ, Georgiadis A, Lakowski J, Hubank M, Smith AJ,Bainbridge JW, Sowden JC, Ali RR. Photoreceptor precursors derived from three-dimensional embryonic stem cell cultures integrate and mature within adult degenerate retina. Nat Biotechnol. 2013 Aug;31(8):741-7.