Ученые собрали сетчатку глаза из стволовых клеток и «лотка для льда»
В обозримом будущем ученые могут испытать новый метод лечения потери зрения на животных и на людях. В Science Advances они описали матрицу для стволовых клеток, которая может стать «запасной частью» для пораженной сетчатки.
1
минута
Поражения сетчатки глаза – частая причина потери зрения. К ним относится, например, макулодистрофия, при которой фоторецепторы самой важной части сетчатки отмирают.
Фоторецепторами называют клетки, чувствительные к свету. Они «перерабатывают» его в нервные импульсы, которые далее передаются в головной мозг и распознаются там. Повреждения фоторецепторов необратимы.
Для лечения дегенерации сетчатки ученые разрабатывают генную терапию. Однако она скорее всего будет эффективной только для тех людей, у которых это нарушение имеет наследственную природу.
Еще один новый, экспериментальный, подход в лечении повреждения фоторецепторов – использование стволовых клеток. Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне в 2012 году смогли вырастить ткань сетчатки глаза человека в лаборатории из стволовых клеток широкого спектра (плюрипотентных). Из таких клеток можно создать почти любую ткань организма.
«Хотя возможность создать “запасные детали” – эти фоторецепторы – была прорывом, все еще было необходимо разместить их нужным образом, чтобы они могли эффективно восстановить сетчатку. Мы начали думать, как доставить эти клетки [к сетчатке] более умным образом. Тогда мы обратились к инженерам из нашего университета», – сказал офтальмолог Дэвид Гемм (David Gamm), профессор Висконсинского университета, соавтор исследования 2012 года и новой научной работы.
Ученые исследовали различные синтетические материалы, которые потенциально можно использовать для поддерживания клеток-фоторецепторов. Они стремились найти материал и подходящую структуру, которую потенциально можно было бы имплантировать под сетчатку для ее восстановления. В 2012 году ученые вырастили клетки сетчатки в полостях формы винного бокала. Такие форма и технология плохо подходили для практической работы.
Новая матрица для будущих фоторецепторов была сделана в форме лотка для кубиков льда. Таким сравнением пользуются сами ученые. Она способна нести 300 тысяч стволовых клеток. Под каждой из них предусмотрено небольшое отверстие, через которое клетка после превращения в фоторецептор может соединиться с сетчаткой.
Основа для стволовых клеток была изготовлена из полиглицерин-себаката. Это достаточно прочное биосовместимое вещество, которое может безопасно «рассасываться» через два месяца – после того, как сыграет свою роль. Ученые предполагают, что это идеальный материал для такой цели.
В будущем ученые планируют улучшить форму матрицы для клеток. По их словам, технология уже практически готова для испытания на крупных животных. Если такие исследования окажутся успешными, метод лечения поражений сетчатки можно будет опробовать на людях.
В обозримом будущем ученые могут испытать новый метод лечения потери зрения на животных и на людях. В Science Advances они описали матрицу для стволовых клеток, которая может стать «запасной частью» для пораженной сетчатки.
1
минута
Поражения сетчатки глаза – частая причина потери зрения. К ним относится, например, макулодистрофия, при которой фоторецепторы самой важной части сетчатки отмирают.
Фоторецепторами называют клетки, чувствительные к свету. Они «перерабатывают» его в нервные импульсы, которые далее передаются в головной мозг и распознаются там. Повреждения фоторецепторов необратимы.
Для лечения дегенерации сетчатки ученые разрабатывают генную терапию. Однако она скорее всего будет эффективной только для тех людей, у которых это нарушение имеет наследственную природу.
Еще один новый, экспериментальный, подход в лечении повреждения фоторецепторов – использование стволовых клеток. Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне в 2012 году смогли вырастить ткань сетчатки глаза человека в лаборатории из стволовых клеток широкого спектра (плюрипотентных). Из таких клеток можно создать почти любую ткань организма.
«Хотя возможность создать “запасные детали” – эти фоторецепторы – была прорывом, все еще было необходимо разместить их нужным образом, чтобы они могли эффективно восстановить сетчатку. Мы начали думать, как доставить эти клетки [к сетчатке] более умным образом. Тогда мы обратились к инженерам из нашего университета», – сказал офтальмолог Дэвид Гемм (David Gamm), профессор Висконсинского университета, соавтор исследования 2012 года и новой научной работы.
Ученые исследовали различные синтетические материалы, которые потенциально можно использовать для поддерживания клеток-фоторецепторов. Они стремились найти материал и подходящую структуру, которую потенциально можно было бы имплантировать под сетчатку для ее восстановления. В 2012 году ученые вырастили клетки сетчатки в полостях формы винного бокала. Такие форма и технология плохо подходили для практической работы.
Новая матрица для будущих фоторецепторов была сделана в форме лотка для кубиков льда. Таким сравнением пользуются сами ученые. Она способна нести 300 тысяч стволовых клеток. Под каждой из них предусмотрено небольшое отверстие, через которое клетка после превращения в фоторецептор может соединиться с сетчаткой.
Основа для стволовых клеток была изготовлена из полиглицерин-себаката. Это достаточно прочное биосовместимое вещество, которое может безопасно «рассасываться» через два месяца – после того, как сыграет свою роль. Ученые предполагают, что это идеальный материал для такой цели.
В будущем ученые планируют улучшить форму матрицы для клеток. По их словам, технология уже практически готова для испытания на крупных животных. Если такие исследования окажутся успешными, метод лечения поражений сетчатки можно будет опробовать на людях.
