Repovoamento com células ganglionares da retina para restaurar a visão na neuropatia óptica: um roteiro do consórcio RReSTORe

Principais pontos e resultados:

Na atrofia óptica, as células que morreram são as células ganglionares da retina (CGR), as células nervosas cujas fibras longas formam o nervo óptico. Restaurar a visão perdida implicaria substituir essas células e fazer com que as novas façam crescer uma fibra até ao cérebro. Este artigo de 46 páginas é a declaração de consenso do consórcio RReSTORe, mais de 200 investigadores de todo o mundo que trabalham neste problema. O artigo não relata nenhum ensaio nem nenhum doente. É uma revisão e um roteiro de investigação baseados quase inteiramente em trabalho de laboratório e em animais.

O artigo apresenta a avaliação dos investigadores mais empenhados na regeneração do nervo óptico. Acreditam que “pode ser viável”. Afirmam também que a área ainda não desenvolveu “uma cura definitiva” para a perda de visão por neuropatia óptica “nem sequer um tratamento neuroprotetor que abrande de forma substancial a progressão da doença”, que atualmente sobrevivem menos de 1% das células ganglionares transplantadas em animais, e que ninguém demonstrou ainda células transplantadas a voltar a ligar um olho ao cérebro. O roteiro trata de células ganglionares produzidas a partir de células estaminais pluripotentes ou convertidas a partir das células de suporte da própria retina. Não abrange as células estaminais mesenquimatosas.

Objetivo:

Identificar as perguntas mais prementes sem resposta que separam os resultados atuais de laboratório de um tratamento que substitua as células ganglionares da retina no glaucoma e noutras neuropatias ópticas, e propor experiências para lhes responder.

Métodos:

De janeiro a abril de 2022, os membros do consórcio participaram num processo virtual de construção de consenso e depois reuniram-se num workshop de um dia em Denver, Colorado, a 29 de abril de 2022, em cinco grupos de discussão paralelos: desenvolvimento e diferenciação das CGR; métodos e modelos de transplante; sobrevivência, maturação e interações das CGR com o hospedeiro; ligações da retina interna; e conectividade entre o olho e o cérebro. O artigo resume cada um deles e termina com uma tabela de objetivos de investigação. O artigo representa um consenso de peritos. Não tem protocolo de pesquisa nem classificação da evidência e, por isso, não é uma revisão sistemática.

Resultados:

1. Produzir as células: Já é possível produzir células semelhantes a CGR em grande escala a partir de células estaminais pluripotentes embrionárias ou induzidas, o que os autores consideram uma realização fundamental da última década. Vários problemas continuam em aberto. As células produzidas em laboratório são imaturas, as CGR dentro de organoides da retina morrem ao longo do tempo, e mais de 86% das CGR humanas são do tipo “midget”, necessário para a visão nítida, para o qual não existe protocolo de produção. Ninguém sabe qual dos cerca de 18 subtipos de CGR humanas tem de ser substituído para obter uma visão útil. Uma segunda via, converter as células gliais de Müller da própria retina em neurónios, produziu células semelhantes a CGR em ratinhos adultos lesados, mas não se demonstrou crescimento de fibras para o nervo óptico.

2. Levá-las ao olho: O consórcio relata os seguintes números e obstáculos.

• A sobrevivência das CGR primárias transplantadas ronda 1%. Para células humanas colocadas em olhos de primatas, é tipicamente inferior a 1%.
• Injetar mais células não melhora a sobrevivência. Num estudo em ratos, sobreviveram mais células dadoras após a injeção de 40.000 do que de 60.000. As razões sugeridas são a formação de agregados, o stress de cisalhamento na agulha, a competição por nutrientes e uma reação imunitária mais forte.
• A maioria dos estudos acompanha os animais até 3 meses.
• A membrana limitante interna, a lâmina fina que reveste a retina, bloqueia fisicamente as células injetadas. As enzimas que a dissolvem ajudam em roedores, mas podem inflamar a retina, e a remoção cirúrgica é a opção mais transponível.
• Injetar células soltas no vítreo só funcionou em roedores, cujos olhos têm um cristalino grande e uma cavidade vítrea estreita. Em olhos maiores, as células tendem a ficar presas longe da retina e a formar agregados, pelo que será provavelmente necessária uma estrutura de suporte colocada na superfície da retina após vitrectomia.
• Os roedores de laboratório habituais têm 2 a 6 meses, o equivalente a uma pessoa de 20 a 30 anos, enquanto a maioria dos doentes é idosa, com doença avançada, cicatrização e inflamação crónica.
• “Não é possível colocar uma agulha no olho sem causar alguma inflamação”, pelo que será provavelmente necessário um regime anti-inflamatório. As células dadoras enfrentam rejeição, a menos que sejam do próprio doente, e têm de ter capacidade limitada de multiplicação, para evitar tumores.

3. Mantê-las vivas: O vítreo tem pouco oxigénio e as CGR dependem muito da energia mitocondrial. As ideias em estudo incluem a nicotinamida (vitamina B3) e o piruvato, que, por si sós, deram melhorias de curto prazo na função visual em doentes com glaucoma. Outras são o pré-condicionamento hipóxico, o bloqueio das vias de morte celular (um siRNA da caspase-2 já está em ensaios clínicos para neuropatias ópticas) e o mascaramento do sinal “eat-me” que leva a microglia a engolir as células dadoras. Uma observação lateral foi que, uma semana após o transplante de CGR derivadas de células estaminais, sobreviveram mais CGR do próprio hospedeiro a um esmagamento do nervo óptico, possivelmente através de vesículas extracelulares transferidas.

4. Ligação à retina: As novas CGR têm de se ligar às células bipolares e amácrinas. Estas células parceiras ficam relativamente poupadas na neuropatia óptica, pelo que o circuito a que se ligar deverá continuar lá. Na prática, poucas células dadoras chegam à camada de células ganglionares e menos ainda formam circuitos.

5. Chegar ao cérebro: Nos últimos 15 anos, a manipulação de vias como PTEN/mTOR e SOCS3 levou CGR lesadas de roedores a voltar a fazer crescer fibras ao longo de grandes distâncias. Os autores esperam que o mesmo possa ser feito em células transplantadas. Subsistem vários obstáculos. A lâmina crivosa, um crivo de colagénio na cabeça do nervo, não existe em roedores e o seu efeito no recrescimento praticamente não foi estudado. Os outros são a orientação no quiasma óptico, a reconstrução de um mapa ordenado no cérebro, as fibras que voltam a crescer sem mielina, e os centros de retransmissão visual do cérebro, que encolhem e perdem células nos 90 dias seguintes à perda do seu estímulo.

Conclusões:

O consórcio escreve que as suas discussões “geraram mais perguntas do que respostas”. Pede trabalho em animais de grande porte (porcos, gatos, tupaias, primatas), em modelos de doença em animais idosos e em fase avançada, e imagiologia que consiga seguir células individuais em olhos vivos.

Os autores esperam que, para estabelecer a segurança, os primeiros doentes de qualquer ensaio sejam os que têm doença avançada e perda de visão grave a completa. Esperam a melhor probabilidade de benefício em pessoas com perda recente e aguda, e sugerem o glioma da via óptica na neurofibromatose tipo 1, ou a neuropatia óptica isquémica aguda, como candidatos iniciais. Propõem primeiros alvos modestos. Restaurar mesmo a perceção básica da luz através de um tipo de CGR (as células intrinsecamente fotossensíveis) poderia reajustar o ciclo sono-vigília perturbado, comum em pessoas totalmente cegas.

Informação de contexto:

Para as pessoas com atrofia óptica hoje, nenhuma terapia disponível em lado nenhum substitui as células ganglionares da retina perdidas nem faz voltar a crescer um nervo óptico humano. O roteiro, escrito em 2023, fala do primeiro transplante de CGR em humanos apenas como algo ainda por vir, e não menciona as células estaminais mesenquimatosas. O objetivo realista de qualquer tratamento celular atual, incluindo as CEM, é o apoio a células sobreviventes de funcionamento deficiente através de fatores secretados. Esse efeito não foi confirmado em ensaios controlados para a neuropatia óptica.

O fator tempo repete-se ao longo do artigo. No modelo de esmagamento em ratinhos, quase 90% das CGR morrem em três semanas, e os alvos cerebrais começam a atrofiar logo a seguir. A opinião do consórcio é que qualquer abordagem regenerativa tem mais probabilidade de funcionar cedo, e que a atrofia de longa data, a situação em que está a maioria dos doentes que procura tratamento, será o caso mais difícil.