Исследователи обнаружили клетки в сетчатке — светочувствительной структуре в задней части глаза, которая жизненно важна для зрения. Клетки были обнаружены в донорских образцах фетальной ткани.

Ученые также обнаружили те же клетки в выращенных в лаборатории моделях человеческой сетчатки, и когда они попробовали пересадить эти модели мышам с распространенным заболеванием глаз, это восстановило зрение грызунов.

«Это исследование не только углубляет наше понимание биологии сетчатки, но и обладает огромным потенциалом для развития терапевтических вмешательств при заболеваниях РД [дегенерация сетчатки]», — пишут исследователи в статье, описывающей полученные результаты, которая была опубликована 26 марта в журнале Science Translational Medicine.

Сетчатка обнаруживает свет и преобразует его в сигналы, которые мозг может интерпретировать, чтобы определить, что мы видим. Ухудшение состояния сетчатки является одной из основных причин слепоты во всем мире. Оно может быть вызвано многими причинами, включая старение, диабет и физические травмы, а дегенерация может привести к таким распространенным глазным заболеваниям, как макулярная дегенерация и пигментный ретинит.

Современные методы лечения этих заболеваний направлены в основном на снижение скорости разрушения клеток сетчатки и защиту тех, которые еще здоровы. Однако в настоящее время не существует эффективных методов лечения, способствующих восстановлению сетчатки, которые могли бы эффективно обратить вспять ухудшение состояния.

Потенциальным решением является замена разрушенных клеток стволовыми клетками — клетками, которые могут созревать и превращаться в любой тип клеток в организме при соответствующих условиях. Однако до сих пор ученые не нашли подходящих стволовых клеток в сетчатке человека, чтобы добиться этого, пишут авторы нового исследования.

В новом исследовании команда проанализировала активность клеток в образцах фетальной сетчатки в лаборатории. Ученые обнаружили два типа стволовых клеток сетчатки с многообещающими регенеративными свойствами: нейральные стволовые клетки сетчатки человека (hNRSCs) и стволовые клетки пигментного эпителия сетчатки (RPE).

Исследователи обнаружили, что оба типа клеток, расположенных во внешнем крае сетчатки, могут клонировать себя. Однако только hNRSCs могли превращаться в другие типы клеток сетчатки при правильных условиях.

В отдельном эксперименте исследователи вырастили миниатюрные копии сетчатки человека в чашках Петри. Эти трехмерные модели тканей, известные как органоиды, лучше имитируют уникальную сложность человеческих органов, чем традиционные модели животных.

Анализ клеток в этих органоидах показал, что они содержат ВНКРС, аналогичные тем, что были обнаружены в образцах фетальной ткани. Команда также определила специфические молекулярные цепочки событий, которые превращали стволовые клетки в другие клетки сетчатки и регулировали процесс восстановления.

При пересадке в сетчатку мышей с заболеванием, похожим на пигментный ретинит, стволовые клетки из органоидов превратились в клетки сетчатки, необходимые для обнаружения и обработки световых сигналов. Эти новые клетки сетчатки в конечном итоге улучшили зрение мышей, по сравнению с грызунами, которым не пересаживали клетки. Этот эффект сохранялся на протяжении всего эксперимента — до 24 недель.

В совокупности эти первые результаты свидетельствуют о том, что ГНКРС могут быть использованы для разработки новых методов лечения заболеваний сетчатки глаза у людей. Однако потребуются дополнительные исследования, чтобы подтвердить потенциал этих клеток для восстановления зрения у людей.

Открытие новых типов стволовых клеток в сетчатке человека открывает перспективы для разработки методов лечения, способных обратить вспять потерю зрения при таких распространенных заболеваниях, как макулярная дегенерация и пигментный ретинит. Исследователи выявили два типа стволовых клеток, нейральные стволовые клетки сетчатки человека (hNRSCs) и стволовые клетки пигментного эпителия сетчатки (RPE), обладающих регенеративными свойствами.

Особое внимание уделяется hNRSCs, которые способны превращаться в различные типы клеток сетчатки. Эксперименты с органоидами сетчатки человека, выращенными в лаборатории, показали, что hNRSCs могут дифференцироваться в клетки, необходимые для обработки световых сигналов.

При пересадке мышам с заболеванием, имитирующим пигментный ретинит, стволовые клетки из органоидов превратились в клетки сетчатки и улучшили зрение грызунов на срок до 24 недель. Эти результаты указывают на потенциал hNRSCs для восстановления зрения при заболеваниях сетчатки у людей.

Дальнейшие исследования необходимы для подтверждения эффективности и безопасности использования hNRSCs в качестве терапии для восстановления зрения у людей. Однако, полученные результаты вселяют надежду на разработку новых методов лечения, способных помочь миллионам людей, страдающих от заболеваний сетчатки.