Ретина је узгајана од људских ембрионалних матичних ћелија

Људске матичне ћелије спонтано формирају ткиво које се развија у мрежњачу, ткиво у оку које нам омогућава да видимо, наводи се у раду објављеном у часопису Cell Stem Cell. У будућности, трансплантација овог 3Д ткива могла би помоћи пацијентима са проблемима са видом.

„Ово је важна прекретница у следећој фази регенеративне медицине“, рекао је вођа студије, професор др Јошики Сасаи, директор Групе за органогенезу и неурогенезу, Центра за развојну биологију РИКЕН, Јапан. „Наш приступ отвара нове перспективе о употреби сложених ткива добијених из људских матичних ћелија за лечење, као и за медицинска истраживања везана за патогенезу и развој лекова.“

Током развоја, мрежњача – ткиво осетљиво на светлост које облаже унутрашњост ока – формира се из структуре познате као оптичка чашица. У новом раду јапанских истраживача, ова структура је спонтано формирана из људских ембрионалних матичних ћелија (hESCs) – ћелија изведених из људских ембриона које имају потенцијал да се диференцирају у различита ткива. Ово је омогућено техникама ћелијске културе које су оптимизовали професор Сасаи и његов тим.

Ћелије изведене из HESC-а организују се у правилну тродимензионалну структуру са два слоја оптичке чашице, од којих један садржи велики број ћелија осетљивих на светлост названих фоторецептори. Пошто дегенерација мрежњаче првенствено настаје услед оштећења фоторецептора, ткиво изведено из hESC-а може бити идеалан материјал за трансплантацију.

Истраживање јапанских научника не само да отвара даље перспективе за употребу матичних ћелија у регенеративној медицини, већ ће свакако убрзати развој такве области природних наука као што је развојна биологија. Током експеримената, истраживачи су се уверили да је оптичка чашица формирана од људских ембрионалних матичних ћелија много дебља од оне узгајане од мишјих ембрионалних матичних ћелија. Поред тога, садржи и штапиће и купе, док се диференцијација у купе ретко примећује у култури мишјих ембрионалних ћелија. То значи да ембрионалне ћелије носе специфична упутства за стварање ове структуре ока.

„Наша студија отвара пут разумевању развојних карактеристика ока које су специфичне за људе и које је раније било немогуће проучавати“, каже професор Сасаи.

Ово није први велики успех групе професора Сасаија. Крајем прошле године, научници су узгајали функционалну предњу хипофизу (аденохипофизу) из мишјих ембрионалних матичних ћелија, која се састоји од неколико различитих врста ћелија које производе хормоне. Чланак о резултатима овог рада, „Самоформирање функционалне аденохипофизе у тродимензионалној култури“, објављен је у часопису „Nature“.

Хипофиза је мала ендокрина жлезда у основи мозга која производи неколико важних хормона. Посебно је важна током раног развоја, а могућност имитирања њеног формирања у лабораторији помоћи ће научницима да боље разумеју ембриогенезу. Абнормалности у хипофизи повезане су са поремећајима раста као што су гигантизам и проблеми са видом, укључујући слепило.

Овај експеримент не би био могућ без 3Д ћелијске културе. Хипофиза је засебан орган, али њен развој захтева хемијске сигнале из дела мозга директно изнад ње, хипоталамуса. У 3Д култури, научници су успели да узгајају две врсте ткива једну поред друге у исто време, што је резултирало матичним ћелијама које су се самоорганизовале у хипофизу након две недеље.

Флуоресцентно бојење је показало да култивисано ткиво хипофизе експресује одговарајуће биомаркере и лучи хормоне типичне за предњи реж хипофизе. Истраживачи су отишли корак даље и тестирали функционалност органа које су синтетизовали трансплантацијом у мишеве којима недостаје хипофиза. Експерименти су били успешни: биоинжењериране хипофизе су обновиле нивое глукокортикоидних хормона у крви животиња и елиминисале симптоме понашања попут летаргије. Стање мишева са имплантираним структурама направљеним од матичних ћелија, које нису биле изложене неопходним сигналним факторима и стога нису постале функционална хипофиза, није се побољшало.

Професор Сасаи и његове колеге планирају да понове експеримент на људским матичним ћелијама и верују да ће овај рад трајати најмање три године.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]