Выбрать раздел сайта

Светочувствительная сетчатка создана из стволовых клеток человека

26.06.2014

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса утверждают, что, используя разновидность человеческих стволовых клеток, они создали в лаборатории трехмерную ткань сетчатки человека, которая, в частности, включает в себя действующие фоторецепторы клеток, способные реагировать на свет, что является первым шагом в процессе преобразования его в визуальные образы.

«Мы, по сути, создали миниатюрную сетчатку глаза человека на тарелке, которая не только имеет структуру сетчатки, но также обладает способностью чувствовать свет, - говорит руководитель исследования М. Валерия Канто-Солер, доктор фармацевтики, доцент офтальмологии медицинского колледжа Университета Джонса Хопкинса. – «Эта работа в итоге может привести к технологиям, которые восстанавливают зрение у людей с заболеваниями сетчатки».

Как и многие процессы в организме, зрение зависит от многих различных типов клеток, работающих согласованно в данном случае, чтобы преобразовать свет в нечто, что может быть признано мозгом как изображение. Канто-Солер предупреждает, что фоторецепторы - только часть сложного комплекса глаз-мозг- зрительный процесс, и ее лаборатория еще не воссоздала все функции человеческого глаза и его связи со зрительной корой головного мозга. «Способна ли наша лабораторная сетчатка создавать визуальный сигнал, который мозг может интерпретировать в образ? Наверное, нет, но это хорошее начало», - говорит она.

Это достижение - результат экспериментов с человеческими индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК), и со временем может позволить создать генетические трансплантаты клеток сетчатки, которые остановят или даже обратят вспять развитие у пациента слепоты, говорят исследователи.

Они разработали простую технику, способствующую росту клеток-предшественников сетчатки, КантоСолер и ее команда разделили клетки сетчатки, а затем ткани начали расти в их чашках Петри. Рост, по их словам, соответствует по срокам и продолжительности развитию сетчатки человеческого плода в утробе матери. Более того, фоторецепторы были достаточно зрелыми, чтобы развились наружные сегменты, необходимая структура для функционирования фоторецепторов.

Когда ткани сетчатки были на стадии, эквивалентной 28 неделям развития в утробе матери, с довольно зрелыми фоторецепторами, исследователи протестировали эти мини-сетчатки, чтобы убедиться, могут ли фоторецепторы на самом деле чувствовать и превращать свет в визуальные сигналы.

Они сделали это путем размещения электрода в один фоторецептор, а затем направили импульс света в клетку, которая отреагировала аналогично биохимическому шаблону поведения фоторецепторов у людей, подвергшихся воздействию света.

В сетчатке человека два основных типа фоторецепторов - палочки и колбочки. Подавляющее большинство фоторецепторов у человека- это палочки, которые позволяют видеть в условиях слабой освещенности. В сетчатке, выращенной командой Университета Джона Хопкинса, также преобладают палочки.

Канто-Солер говорит, что новый разработанный способ дает им возможность создавать сотни мини-сетчаток за один раз непосредственно от человека, затронутого конкретным заболеванием сетчатки, таким как пигментный ретинит. Это дает уникальный биологический метод для изучения причины заболеваний сетчатки непосредственно в тканях человека, а не на животных моделях.

Метод, по ее словам, также открывает множество возможностей для персонализированной медицины, таких как тестирование препаратов для лечения этих заболеваний у конкретного пациента. В долгосрочной перспективе, он может позволить заменить больную или погибшую ткань сетчатки лабораторным выращенным материалом для восстановления зрения.