Японские исследователи сумели вырастить в чашке почти полноценный глаз, содержащий основные слои сетчатки: пигментный эпителий, фоторецепторы, ганглионарные клетки и другие. Трансплантировать его целиком никто не собирается, а вот пересадка отдельных слоев - не только возможное, но и весьма перспективное направление.
Сетчатка глаза по красоте, а вместе с ней и сложности архитектуры не уступает даже коре головного мозга. 10 тесно связанных слоев и многочисленные контакты между клетками обеспечивают не только феноменальную светочувствительность, но даже первичную обработку зрительной информации. Но в отличие от многих органов и тканей нашего организма, сетчатка не способна к восстановлению. Так что любые дефекты, будь то разрывы, ожоги или последствия отслойки, приходится компенсировать другим, неповрежденным участкам.
Совсем иначе дело обстоит в эмбриональной сетчатке. Выделенные из нее клетки после трансплантации в состоянии превращаться в фоторецепторы - палочки и колбочки, восстанавливая способность глаза регистрировать свет. Проблема в том, где взять достаточно клеток и как наставить их на правильный путь развития, чтобы в чужом глазу они с него не свернули.
Мотоцугу Ейраку из Центра биологии развития RIKENи его коллеги нашли отличное решение: они вырастили почти полноценный глаз в чашке.
В качестве источника клеток ученые выбрали эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), способные к превращению в любые ткани организма. Вот только реализовать этот потенциал удается лишь частично: за счет «коктейля» сигнальных молекул и других условий ЭСК можно превратить в нейроны, клетки мышц, печени, сосудов и многие другие. И тем более получить настолько сложно устроенный, полноценный орган, как глаз.
Авторы публикации в Nature к успеху шли методично, не торопясь, а главное - с особым вниманием отнесясь к опыту коллег. Учтено было все: питательная среда, растворимые факторы, стимулирующие развитие, состав геля, в который было погружено развивающееся яблоко, вообще меняли несколько раз за эксперимент.
А концентрация кислорода вообще достойна отдельной публикации - вместо стандартных 20%, ученые практически обжигали развивающийся глаз при 40%.
Результат - почти идеальный орган чувств: абсолютно упорядоченные слои палочек и колбочек, последовательно и параллельно связанные со всеми последующими звеньями информационной цепи. Это принципиально отличает работу Ейраку от всех предыдущих:
Получить фоторецепторы или «проводящие» нейроны сетчатки из ЭСК или индуцированных плюрипотентных клеток мыши и человека уже не составляет труда. Но в подобных экспериментах в исходе получается эдакая разнородная смесь из упомянутых палочек, колбочек, ганглионарных, биполярных, и, что мало радует, непонятных типов клеток.
А вот из подобного «недоглаза» можно выделять полноценные клетки-предшественники целыми слоями и трансплантировать безо всяких опасений за безопасность.
Кроме того, как показывает опыт клеточной терапии в лечении дефектов сетчатки, таких как возрастная дегенерация макулы или пигментная дистрофия, трансплантация клеток в виде слоя позволяет добиться большего эффекта.
Остается ждать повторения экспенримента с человеческими клетками. Примерные оценки: 1,5-3 года - столько времени обчыно требуется для «переноса» мышиных результатов.
Автор: Петр Смирнов
Землетрясение в Японии: все новости
