Oamenii de ştiinţă au crescut în laborator celule retiniene pe care le pot folosi pentru a înlocui ţesuturile moarte sau disfuncţionale din interiorul ochiului uman.
Oamenii de ştiinţă de la universitatea Wisconsin-Madison, din Statele Unite, au reuşit să demonstreze că celule oculare, sensibile la lumină şi crescute în laborator, se pot reconecta cu alte celule şi forma legături sinaptice.
Rezultatele reprezintă un pas important în vederea transplantului la pacienţi pentru a trata diferite boli oculare.
Aceste celule fotoreceptoare se combină cu alte celule pentru a forma retina, un strat subţire de ţesut din partea din spate a ochiului responsabil pentru transformarea luminii în semnale pe care creierul le interpretează pentru a permite vederea.
Scopul cercetătorilor a fost să crească celule retiniene în afara corpului (în laborator) şi să le folosească pentru a înlocui ţesuturile moarte sau disfuncţionale din interiorul ochiului.
În 2014, cercetătorii au generat organoizi (grupuri de celule care se auto-organizează în forme 3D în laborator) care semănau cu forma şi funcţia unei retine reale. Ei au reuşit acest lucru prin reprogramarea celulelor pielii umane pentru a acţiona ca celule stem, care au fost apoi încurajate să se dezvolte în mai multe tipuri de celule retiniene.
Anul trecut, aceeaşi echipă a publicat studii care arată că celulele retiniene crescute în laborator au abilităţi pentru a putea răspunde la diferite lungimi de undă şi intensităţi ale luminii, precum şi pentru a ajunge la celulele învecinate pentru a face conexiuni.
Potrivit cercetătorului principal, oftalmolog David Gamm, acest nou studiu este „ultima piesă din puzzle”.
„Am vrut să folosim celulele din organoizi ca piese de schimb pentru aceleaşi tipuri de celule care s-au pierdut în cursul bolilor retinei”, explică dr. Gamm.
„După ce au fost cultivate într-un vas de laborator timp de luni de zile sub formă de ciorchine compacte, a rămas întrebarea dacă celulele se vor comporta în mod corespunzător după ce sunt despărţite de grup şi introduse în ochiul pacientului”.
Această funcţionalitate depinde de capacitatea celulelor de a se conecta între ele folosind extensiile, denumite axoni, cu structurile de semnal chimic, denumite sinapse.
Pentru a se asigura că s-au realizat conexiuni funcţionale, echipa a separat grupuri de celule retiniene şi le-a urmărit reconectarea. Apoi a adăugat virusul rabiei, care a fost văzut migrând între celulele retiniene pe parcursul unei săptămâni, ceea ce indică faptul că au fost într-adevăr realizate conexiuni sinaptice.
(foto: sinapsele care conectează perechi de celule retiniene derivate din celule stem pluripotente umane, printr-o infecţie cu virusul modificat al rabiei care trece printre celule. Credit: UW–Laboratorul Madison/Gamm)
O analiză ulterioară a arătat că tipurile de celule care formau cel mai frecvent sinapse au fost fotoreceptorii, respectiv bastonaşe şi conuri. Rezultatele sunt încurajatoare, deoarece aceste tipuri de celule sunt cele care mor în boli precum retinita pigmentară şi degenerescenţa maculară legată de vârstă.
Au existat, de asemenea, dovezi că şi alte tipuri de celule, denumite celule ganglionare retiniene, formează sinapse.
Înlocuirea acestor celule în ochi ar putea fi utilă în tratarea afecţiunilor precum glaucomul, unde nervul optic care conectează ochiul de creier este deteriorat.
„A fost o revelaţie importantă pentru noi”, comentează dr. Gamm, rezultatele studiului. „Demonstrează cu adevărat impactul potenţial pe care l-ar putea avea aceşti organoizi retinieni pe scară largă”.
Potrivit autorilor, următorul pas după reuşita acestor rezultate sunt studiile clinice umane.
Cercetarea a fost publicată pe 4 ianuarie, în PNAS.
