Биологи IUPUI выращивают в лаборатории «миниатюрные сетчатки» из стволовых клеток, чтобы имитировать рост сетчатки глаза человека. Исследователи надеются использовать результаты исследования для восстановления зрения, когда критически важные связи между глазом и мозгом повреждены. Эти модели также позволяют исследователям лучше понять, как клетки сетчатки развиваются и организуются. Эти результаты опубликованы в Интернете в Scientific Reports.
Созданные в лаборатории мини-сетчатки, называемые органоидами сетчатки, представляют собой скопления клеток, которые растут аналогично тому, как сетчатка развивается в организме. Органоиды сетчатки создаются в исследовательской лаборатории отдела биологии IUPUI с использованием плюрипотентных стволовых клеток человека или hPSC, которые могут быть получены из клеток кожи взрослых.
Джейсон Мейер, доцент кафедры биологии в Школе наук IUPUI, использует органоиды сетчатки, чтобы лучше понять ганглиозные клетки сетчатки, или RGC, которые обеспечивают связь между глазом и мозгом. Эти клетки проецируют длинные аксоны для передачи визуальной информации. Когда эта связь нарушается, человек теряет зрение.
«За последние пару лет органоиды сетчатки стали в центре внимания исследовательского сообщества», – сказал Мейер. «Однако на самом деле не было никакого акцента на ганглиозных клетках сетчатки в этих мини-сетчатках, органоидах сетчатки, поэтому это исследование не только изучает, как органоиды сетчатки развиваются и организуются, но и исследуют длинные аксоны, которые им нужны для того, чтобы соединиться с мозгом.”
RGC – это клетки, в первую очередь поврежденные глаукомой, заболеванием, которым страдают около 70 миллионов человек во всем мире и которое является второй по значимости причиной слепоты.
«Нам нужно многое понять об этих клетках вне тела, прежде чем мы сможем поместить их в людей для трансплантации и лечения этих заболеваний», – сказала Кларисса Флигор, аспирант-биолог и первый автор статьи. “Это исследование ищет способы, которыми мы можем стимулировать рост этих клеток для возможных методов клеточно-замещающей терапии для лечения этих различных травм или заболеваний.”
Флигор изучил различные факторы роста, участвующие в развитии RGC, и обнаружил, что белок под названием Netrin-1 значительно увеличивает рост аксонов из этих клеток.
«Этот белок не экспрессируется в долгосрочной перспективе; он наиболее заметно проявляется на раннем этапе развития человека», – сказал Мейер. «После того, как сетчатка сформировалась, она становится недоступной, поэтому ганглиозные клетки сетчатки обычно не могут себя исправить. До сих пор стратегии по замене ганглиозных клеток сетчатки путем трансплантации новых клеток не смогли восстановить эти связи, потому что сам организм не производит эти сигналы.”Исследователи надеются, что это исследование станет важным шагом на пути к использованию выращенных в лаборатории клеток для замены клеток.
“Если мы хотим иметь возможность использовать эти клетки для лечения и способствовать правильному подключению этих клеток к остальной нервной системе, возможно, нам нужно вырвать страницу из учебника развития человека и попытаться воссоздать некоторые из них. из тех особенностей, которые обычно обнаруживаются на раннем этапе развития человека “, – сказал Мейер.