Ученые вырастили клетки, которые могут вернуть зрение

Исследователи из Университета Дьюка сделали важный шаг к созданию новых методов лечения заболеваний глаз. Впервые им удалось получить из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток специализированные эндотелиальные клетки сетчатки - именно те, которые формируют кровеносные сосуды внутри глаза, сообщает информационный бюллетень университета.

В доклинических испытаниях эти клетки не только восстановили поврежденные сосуды и функции сетчатки у мышей, но и позволили вырастить полноценную сосудистую ткань в лаборатории. По мнению ученых, технология может стать основой для клеточной терапии тяжелых заболеваний глаз и создания более точных моделей для изучения болезней.

Почему это важно

Как указали ученые, сетчатка глаза защищена гематоретинальным барьером - сложной системой, которая контролирует поступление кислорода, питательных веществ и лекарств к светочувствительным клеткам. Этот барьер образуют эндотелиальные клетки сосудов вместе с перицитами и астроцитами.

Именно повреждение этих клеток лежит в основе многих заболеваний, включая диабетическую ретинопатию. Однако до сих пор ученые сталкивались с серьезной проблемой: получить достаточное количество эндотелиальных клеток сетчатки было практически невозможно. Их приходилось выделять непосредственно из тканей человека, что делало исследования дорогими, трудоемкими и ограниченными по масштабу.

Как ученым удалось решить проблему

Исследователи использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки - клетки, которые можно перепрограммировать практически в любой тип тканей организма.

Сначала специалисты превратили их в обычные сосудистые эндотелиальные клетки. Затем с помощью специально подобранной комбинации факторов роста перепрограммировали их еще раз, получив клетки, характерные именно для кровеносных сосудов сетчатки. В лаборатории новые клетки самостоятельно сформировали сложные сосудистые сети, напоминающие те, что существуют в живом организме.

Чтобы проверить, насколько модель соответствует реальным заболеваниям, ученые создали условия, характерные для диабетической ретинопатии: снизили уровень кислорода и повысили концентрацию глюкозы. В результате сосудистый барьер начал разрушаться точно так же, как это происходит у пациентов.

Это подтвердило, что созданная модель способна воспроизводить ключевые механизмы развития болезни и может использоваться для поиска новых методов лечения, - указали эксперты.

Если клетки вводили до развития выраженной потери зрения, они успешно встраивались в существующую сосудистую сеть, способствовали формированию зрелых кровеносных сосудов и восстанавливали защитную барьерную функцию тканей сетчатки.

Сегодня эндотелиальные клетки сетчатки получают исключительно из донорских тканей человека, поэтому их производство остается дорогостоящим, а доступность крайне ограниченной. Новая технология позволяет создавать практически неограниченный запас таких клеток с более стабильными характеристиками и значительно меньшими затратами. Это открывает возможности для разработки клеточной терапии заболеваний глаз, тестирования новых лекарств и более глубокого изучения механизмов потери зрения, - отметили авторы исследования.