Zespół uczonych z National Eye Institute (NEI), należącego do National Institutes of Health (NIH) uzyskał kombinację komórek, które tworzą zewnętrzną warstwę siatkówki i wspierają fotoreceptory reagujące na światło. Nowo opracowana metoda zapewni teoretycznie nieograniczone źródło tkanek pochodzących od pacjenta do badań nad chorobami siatkówki, takimi jak AMD. To może być ważny krok w naszym rozumieniu mechanizmów prowadzących do ślepoty i cenny oręż, jak się przed nią bronić. Badania opisano w czasopiśmie Nature Methods.
Czytaj też:Oczy zdradzą, jaką decyzję podejmiemy, zanim to zrobimy
Dr Kapil Bharti, szef sekcji NEI ds. badań nad oczami i komórkami macierzystymi, mówi:
Wiemy, że AMD rozpoczyna się w zewnętrznej barierze krew-siatkówka. Mechanizmy inicjacji AMD i progresji do zaawansowanych stadiów suchych i mokrych pozostają słabo poznane ze względu na brak fizjologicznie odpowiednich modeli ludzkich.
Tkanki oka wydrukowane z ogromną dokładnością
Zewnętrzna bariera krew-siatkówka składa się z nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE), oddzielonego błoną Brucha i choriocapillaris (warstwy naczyniówki). Podczas AMD złogi lipoproteinowe zwane druzami tworzą się poza błoną Brucha, utrudniając jej funkcjonowanie. Z czasem RPE rozpada się, co prowadzi do degeneracji fotoreceptorów i utraty wzroku.
Zespół kierowany przez dr Bhartiego połączył trzy niedojrzałe typy komórek naczyniówki: perycyty i komórki śródbłonka, które są kluczowym składnikiem naczyń włosowatych oraz fibroblasty, które nadają tkankom elastyczność. Zostały one osadzone w hydrożelu, który został wydrukowany na biodegradowalne rusztowanie. Wystarczyło kilka dni, aby komórki zaczęły dojrzewać, tworząc gęstą sieć naczyń kapilarnych.
W dziewiątym dniu naukowcy zasiali komórki nabłonka pigmentu siatkówki na odwrotnej stronie rusztowania. Wydrukowana tkanka osiągnęła pełną dojrzałość w 42. dniu. Analizy tkanek oraz testy genetyczne i funkcjonalne wykazały, że wydrukowana tkanka wyglądała i zachowywała się podobnie jak rodzima zewnętrzna bariera krew-siatkówka. Pod wpływem indukowanego stresu, drukowana tkanka wykazywała wzorce wczesnego AMD, takie jak złogi ropne pod RPE i progresję do późnego suchego stadium AMD, gdzie obserwowano degradację tkanki. Niski poziom tlenu wywoływał mokre AMD. Leki anty-VEGF, stosowane w leczeniu AMD, hamowały ten rozrost i migrację naczyń oraz przywracały prawidłową morfologię tkanki.
Czytaj też:Niebieskie światło szczególnie niebezpieczne dla tej grupy wiekowej. Efekty są oczywiste
Dr Kapil Bharti dodaje:
Drukując komórki, ułatwiamy wymianę wskazówek komórkowych, które są niezbędne dla normalnej anatomii zewnętrznej bariery krew-siatkówka. Na przykład obecność komórek RPE indukuje zmiany ekspresji genów w fibroblastach, które przyczyniają się do tworzenia błony Brucha – coś, co zostało zasugerowane wiele lat temu, ale nie zostało udowodnione aż do naszego modelu.
Warto podkreślić, że przeprowadzone badania nie mają na celu stworzenie “sztucznego oka”, a wytworzenie tkanek o znaczeniu diagnostycznym, na których mogą być testowane nowe leki i terapie.