Фоторецепторы из пробирки помогли мышам прозреть

Сетчатка глаза состоит из колбочек (сине-зелёные) и палочек (синие)

(фото SPL).

Глаз пациента с дистрофией палочек сетчатки

(фото Christian P Hamel/Wikimedia Commons).

Ведущий автор исследования Робин Али

(фото UCL).

 Команда учёных из Глазного госпиталя Мурфилдса (Moorfields Eye Hospital) и Университетского колледжа Лондона (UCL) представила своё новое исследование. Им удалось культивировать в лаборатории эмбриональные стволовые клетки мышей, а затем вживить их в глаза слепым грызунам. Клетки конвертировались в фоторецепторы сетчатки мышиного глаза.

Фоторецепторы являются светочувствительными нейронами сетчатки глаза. Они принимают свет и конвертируют полученные сигналы в электрические импульсы, которые затем поступают в мозг.

Существуют заболевания, которые вызываются нарушением работы этих клеток, вследствие чего человек или животное слепнет. К примеру, это может быть болезнь Штаргардта или возрастная макулодистрофия. От последней страдает огромное количество пожилых людей по всему миру!

Сетчатка состоит из двух типов клеток — палочек и колбочек. Палочки намного чувствительнее и позволяют нам видеть даже при тусклом освещении и в темноте. Поэтому лечение мышей было направлено на восстановление именно этих клеток.

Глаз пациента с дистрофией палочек сетчатки (фото Christian P Hamel/Wikimedia Commons).

Это уже не первый раз, когда учёные применяют стволовые клетки для лечения заболеваний сетчатки, вызывающих слепоту. Но чаще всего исследователи пытаются заменить "поддерживающие" клетки, которые обеспечивают жизнь фоторецепторов. А работа сотрудников Мурфилдса и UCL направлена на замену самих светочувствительных нейронов.

Для начала они применили новейшую технологию выращивания сетчатки в лаборатории. Учёные собрали тысячи эмбриональных стволовых клеток и "запрограммировали" их на конвертацию в фоторецепторы — палочки сетчатки, после чего полученный продукт ввели в глаза мышам. Все подопытные грызуны страдали никталопией, то есть плохо видели в темноте.

Искусственная сетчатка прижилась в организме грызунов довольно быстро, и их глаза вновь начали полноценно функционировать. Чтобы подтвердить их чувствительность к свету, мышей прогнали по водному лабиринту и провели оптометрические испытания.

Результат, правда, пока не слишком хороший: исследователи пишут в пресс-релизе, что лишь тысяча клеток из 200 тысяч пересаженных полноценно срослись с глазом.

"Несмотря на явные недостатки, наше исследование является большим прорывом в области лечения слепоты стволовыми клетками. Мы доказали, что ими можно заменить неисправные фоторецепторы сетчатки, а значит, до клинических испытаний осталось совсем недолго — думаю, приблизительно пять лет", — заявил ведущий автор исследования Робин Али (Robin Ali) из Университетского колледжа Лондона.

Сетчатка глаза состоит из колбочек (сине-зелёные) и палочек (синие) (фото SPL).

С обывательской точки зрения, глаз устроен невероятно сложно и "починить" его будет непросто. Но если посмотреть на сетчатку с точки зрения специалиста по стволовым клеткам, то это едва ли не самый простой орган: фоторецепторы выполняют единственную функцию по конвертации полученных световых сигналов в электрические импульсы. Если говорить о лечении таких заболеваний, как старческое слабоумие, то тут всё намного сложнее, ведь стволовым клеткам придётся вырасти в гораздо более крупные структуры, которые смогут заменить целые участки мозга.

Существует и другой фактор, упрощающий задачу исследователям в этой области — иммунная система. Дело в том, что иммунитет глаза довольно слаб, следственно риск отторжения пересаженной сетчатки ничтожно мал. К тому же, для глаза даже небольшое количество клеток имеет значение: всего 20 тысяч стволовых клеток может значительно улучшить зрение, тогда как для печени, к примеру, такого числа "новичков" для запуска процесса регенерации не хватит.

Коллеги Али и его команды из других университетов и исследовательских центров признают, что это огромный скачок в данной области медицины. Но результат пока не слишком обнадёживающий. Учёным придётся придумать, как повысить эффективность (причём в десятки раз), прежде чем будет назначена дата клинических испытаний.

Статья, рассказывающая о результатах исследования, вышла в журнале Nature Biotechnology.

Также по теме:
В Японии начинаются клинические испытания стволовых клеток для восстановления зрения 
Австралийские учёные успешно испытали вживлённый человеку бионический глаз 
Ионообменные контактные линзы восстанавливают зрение 
Светочувствительный белок глаз может различать невидимый красный цвет 
Врачи научились выращивать глаза