Медичний експерт статті
Нові публікації
З людських ембріональних стовбурових клітин вирощено сітківку
Останній перегляд: 01.07.2025
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Згідно зі статтею, опублікованою в журналі Cell Stem Cell, людські стовбурові клітини спонтанно утворюють тканину, яка розвивається в сітківку – тканину ока, що дозволяє нам бачити. У майбутньому трансплантація цієї 3D-тканини може допомогти пацієнтам із проблемами зору.
«Це важлива віха на наступному етапі регенеративної медицини», — сказав керівник дослідження, професор Йошікі Сасаї, доктор медичних наук, доктор філософії, директор Групи органогенезу та нейрогенезу Центру біології розвитку RIKEN, Японія. «Наш підхід відкриває нові перспективи використання складних тканин, отриманих зі стовбурових клітин людини, для лікування, а також для медичних досліджень, пов’язаних з патогенезом та розробкою ліків».
Під час розвитку сітківка – світлочутлива тканина, що вистилає внутрішню частину ока – формується зі структури, відомої як зорова чашка. У новій роботі японських дослідників ця структура спонтанно сформувалася з ембріональних стовбурових клітин людини (hESCs) – клітин, отриманих з ембріонів людини, які мають потенціал диференціюватися в різноманітні тканини. Це стало можливим завдяки методам культивування клітин, оптимізованим професором Сасаї та його командою.
Клітини, отримані з HESC, організовуються в регулярну тривимірну структуру з двома шарами зорової чашки, один з яких містить велику кількість світлочутливих клітин, які називаються фоторецепторами. Оскільки дегенерація сітківки в основному є результатом пошкодження фоторецепторів, тканина, отримана з hESC, може бути ідеальним матеріалом для трансплантації.
Дослідження японських вчених не лише відкриває подальші перспективи використання стовбурових клітин у регенеративній медицині, але й, безумовно, прискорить розвиток такої галузі природничих наук, як біологія розвитку. Під час експериментів дослідники переконалися, що зорова склянка, сформована з ембріональних стовбурових клітин людини, набагато товща, ніж та, що вирощена з ембріональних стовбурових клітин миші. Крім того, вона містить як палички, так і колбочки, тоді як диференціація в колбочки рідко спостерігається в культурі ембріональних стовбурових клітин миші. Це означає, що ембріональні клітини несуть видоспецифічні інструкції для створення цієї структури ока.
«Наше дослідження відкриває шлях до розуміння особливостей розвитку ока, характерних для людини, які раніше було неможливо вивчити», — каже професор Сасаї.
Це не перший великий успіх групи професора Сасаї. Наприкінці минулого року вчені виростили функціональну передню частку гіпофіза (аденогіпофіз) з ембріональних стовбурових клітин миші, що складається з кількох різних типів клітин, що продукують гормони. Стаття про результати цієї роботи під назвою «Самоформування функціонального аденогіпофіза в тривимірній культурі» була опублікована в журналі Nature.
Гіпофіз — це невелика ендокринна залоза в основі мозку, яка виробляє кілька важливих гормонів. Вона особливо важлива на ранніх стадіях розвитку, і можливість імітувати її формування в лабораторії допоможе вченим краще зрозуміти ембріогенез. Аномалії гіпофіза пов'язують з порушеннями росту, такими як гігантизм і проблеми із зором, включаючи сліпоту.
Цей експеримент був би неможливим без 3D-культури клітин. Гіпофіз – це окремий орган, але його розвиток вимагає хімічних сигналів з області мозку, розташованої безпосередньо над ним, гіпоталамуса. У 3D-культурі вчені змогли одночасно виростити два типи тканин поруч, що призвело до отримання стовбурових клітин, які самоорганізувалися в гіпофіз через два тижні.
Флуоресцентне фарбування показало, що культивована тканина гіпофіза експресувала відповідні біомаркери та секретувала гормони, типові для передньої частини гіпофіза. Дослідники пішли ще далі та перевірили функціональність синтезованих ними органів, пересадивши їх мишам, у яких не було гіпофіза. Експерименти були успішними: біоінженерні гіпофізи відновили рівень глюкокортикоїдних гормонів у крові тварин та усунули такі поведінкові симптоми, як млявість. Стан мишей з імплантованими структурами зі стовбурових клітин, які не піддавалися впливу необхідних сигнальних факторів і тому не стали функціональним гіпофізом, не покращився.
Професор Сасаї та його колеги планують повторити експеримент на людських стовбурових клітинах, і вони вважають, що ця робота триватиме щонайменше три роки.
[