Вчені з Університету Вісконсін-Медісон у США змусили світлочутливі очні клітини, вирощені в лабораторії, знову з’єднатися після роз’єднання, що є важливим кроком для трансплантації пацієнтам для лікування різних очних захворювань.
Працюючи разом, ці фоторецепторні клітини поєднуються з іншими клітинами, утворюючи сітківку ; тонкий шар тканини в задній частині ока, відповідальний за перетворення довжин хвиль світла в сигнали, які мозок сприймає як зір.
Метою дослідників було виростити клітини сітківки поза тілом і використовувати їх для заміни мертвих або дисфункціональних тканин всередині ока.
У 2014 році дослідники створили органоїди (клітинні кластери, які самоорганізувалися в 3D-форми в лабораторії), які нагадували форму та функції справжньої сітківки. Вони зробили це, перепрограмувавши клітини шкіри людини, щоб діяти як стовбурові клітини , які потім спонукали до розвитку в кілька типів клітин сітківки.
Минулого року та ж команда опублікувала дослідження, які показали, що вирощені в лабораторії клітини сітківки можуть реагувати на різні довжини хвилі та інтенсивність світла, а також досягати сусідніх клітин для встановлення зв’язків.
За словами провідного дослідника , офтальмолога Девіда Гамма , це нове дослідження є «останньою частиною головоломки».
«Ми хотіли використати клітини з цих органоїдів як замінні частини для тих самих типів клітин, які були втрачені в ході захворювань сітківки», — говорить Гамм .
«Але після вирощування в лабораторному посуді протягом місяців у вигляді компактних кластерів питання залишилося: чи будуть клітини поводитися належним чином після того, як ми їх розірвемо? Оскільки це є ключовим моментом для введення їх в око пацієнта».
Ця функціональність залежить від здатності клітин з’єднуватися одна з одною за допомогою розширень, які називаються аксонами, з хімічною сигнальною коробкою, яка називається синапсом, утворюючи з’єднання.
Бачити, як аксони розтягуються між клітинами, це одне. Щоб переконатися, що з’єднання було встановлено, команда роз’єднала кластери клітин сітківки і спостерігала, як вони знову з’єднуються.
Потім був доданий вірус сказу , який мігрував між клітинами сітківки ока протягом тижня, що вказувало на те, що синаптичні зв’язки дійсно були створені.
«Ми створювали цю історію разом у лабораторії, по частині за раз, щоб створити впевненість, що ми рухаємось у правильному напрямку», — каже Гамм з Університету Вісконсіна-Медісон.
«Зрештою, все це веде до клінічних випробувань на людях , які є очевидним наступним кроком».
Подальший аналіз показав, що типи клітин, які найчастіше формували синапси, були фоторецепторами, які зазвичай розрізняють як палички та колбочки. Це надихає, тому що ці типи клітин втрачаються при таких захворюваннях, як пігментний ретиніт і вікова дегенерація жовтої плями .
Були також докази типів клітин, які називаються гангліозними клітинами сітківки, які утворюють синапси. Заміна цих клітин в оці може бути корисною для лікування таких захворювань, як глаукома , коли зоровий нерв, що з’єднує око з мозком, пошкоджується.
«Для нас це було важливе відкриття», — каже Гамм . «Це дійсно показує потенційно великий вплив цих органоїдів сітківки».
