Komórki siatkówki wyhodowane w laboratorium osiągają sukces c

Madison — komórki siatkówki wyhodowane z komórek macierzystych mogą komunikować się i komunikować z sąsiadami, zgodnie z nowym badaniem, uzupełniając uścisk dłoni, który może pokazać, że komórki są gotowe do eksperymentów na ludziach ze zwyrodnieniowymi chorobami oczu.

Ponad dziesięć lat temu naukowcy z University of Wisconsin-Madison opracowali sposób na hodowanie zorganizowanych grup komórek, zwanych organellami, podobnych do siatkówki, wrażliwej na światło tkanki w tylnej części oka. Nakłonili ludzkie komórki skóry przeprogramowane, aby działały jak komórki macierzyste, aby rozwinęły się w warstwy kilku typów wrażliwych na światło komórek siatkówki i ostatecznie przekazały to, co widzimy, do mózgu.

„Chcieliśmy wykorzystać komórki z tych organelli jako części zamienne dla tych samych typów komórek, które są tracone w przebiegu chorób siatkówki” – mówi. Dawid Jam, profesor okulistyki na Uniwersytecie Wisconsin-Madison i dyrektor McPherson Eye Research Institute, którego laboratorium opracowało organoidy. „Jednak po kilku miesiącach wzrostu na szalce laboratoryjnej jako zwarte skupiska pozostało pytanie – czy komórki zachowają się odpowiednio po ich rozdzieleniu? Ponieważ jest to klucz do wprowadzenia ich do oka pacjenta”.

W 2022 roku współpracownicy Gamm i UW-Madison opublikowali badania pokazujące, że hodowane potrawy Komórki siatkówki zwane fotoreceptorami reagują jak te w zdrowej siatkówce na różne długości fal i natężenia światła, a po oddzieleniu od sąsiednich komórek w swoim członkostwie, Mogą dotrzeć do nowych sąsiadów Z odrębnymi sznurami biologicznymi zwanymi aksonami.

mówi Gam, którego nowe odkrycia dotyczące skutecznej komunikacji między komórkami zostaną opublikowane w tym tygodniu w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Komórki w siatkówce i mózgu komunikują się za pośrednictwem synaps, które są małymi przerwami na końcach sznurków. Aby upewnić się, że komórki siatkówki hodowane w laboratorium mają potencjał do zastąpienia chorych komórek i przenoszenia informacji czuciowych, tak samo jak zdrowe komórki, naukowcy musieli zademonstrować ich zdolność do tworzenia synaps.

Xinyu ZhaoMD, profesor neurobiologii na University of Washington Madison i współautor nowego badania, pracował z komórkami laboratoryjnymi Gam, aby pomóc zbadać ich zdolność do tworzenia połączeń synaptycznych. Zrobili to, używając zmodyfikowanego wirusa wścieklizny do zidentyfikowania par komórek, które mogłyby stanowić sposób komunikacji między sobą.

Zespół badawczy, w skład którego weszli doktoranci i współautorzy badań, Allison Ludwig i Stephen Meyerle, podzielił organelle siatkówki na pojedyncze komórki, dał im tydzień na rozszerzenie aksonów i utworzenie nowych połączeń, wystawił je na działanie wirusa, a następnie dał im podstęp zerkać. To, co zobaczyli, to wiele fluorescencyjnie znakowanych komórek siatkówki, co wskazuje, że infekcja wścieklizną uderzyła przez synapsy, które pomyślnie utworzyły się między sąsiadami.

mówi Jam, który opatentował substancje organiczne i był współzałożycielem Opsis Therapeutics w Madison, który pracuje nad dostosowaniem technologii do leczenia chorób oczu u ludzi w oparciu o odkrycia UW-Madison. „Wszystko to ostatecznie prowadzi do badań klinicznych na ludziach, co jest oczywistym następnym krokiem”.

Po potwierdzeniu istnienia synaps naukowcy przeanalizowali zaangażowane komórki i odkryli, że najczęstszymi typami komórek siatkówki tworzących synapsy były fotoreceptory – pręciki i czopki – które zanikają w chorobach, takich jak zwyrodnienie barwnikowe siatkówki i plamka żółta związana z wiekiem. zwyrodnienie. Jak w przypadku niektórych urazów oka. Drugi najczęstszy typ komórek, komórki zwojowe siatkówki, degeneruje się w zaburzeniach nerwu wzrokowego, takich jak jaskra.

„To było dla nas ważne odkrycie” — mówi Jam. „To naprawdę pokazuje potencjalny szeroki wpływ, jaki mogą mieć te organelle siatkówki”.

Badania te były wspierane przez granty federalne z National Institutes of Health (U01EY027266, U24EY029890, MH116582, U54HD090256, P50HD105353 i F30EY031230), Departamentu Obrony (W81XWH-20-1-0655), Sandra Lemke Trout Chair in oftalmic Research oraz RRF Emmett A. Skromni wybitni dyrektorzy McPherson ERI.

###

– Chris Barncard, [email protected]