211service.com
Używanie komórek macierzystych do leczenia ślepoty
Naukowcy podejmują pierwszy duży krok w wykorzystaniu komórek macierzystych do zastąpienia komórek siatkówki utraconych w wyniku zwyrodnieniowych chorób oczu, takich jak zwyrodnienie plamki żółtej i barwnikowe zwyrodnienie siatkówki. Zgodnie z opublikowanymi dzisiaj odkryciami naukowcy z University of Washington w Seattle mogą niezawodnie wytwarzać komórki siatkówki z embrionalnych komórek macierzystych. Naukowcy wszczepiają teraz komórki niewidomym zwierzętom, aby sprawdzić, czy komórki mogą przywrócić wzrok.
Terapie oparte na komórkach macierzystych mogą pewnego dnia powstrzymać osoby ze zwyrodnieniem plamki żółtej lub innymi chorobami siatkówki przed utratą wzroku. (Źródło: Istockphoto.com/cgouin)
Ta praca jest pierwszym krokiem w kierunku rekonstytucji siatkówki, mówi Stephen Rose , dyrektor ds. badań w Foundation Fighting Blindness, agencji finansującej non-profit z siedzibą w Owings Mills, MD.
Siatkówka to warstwa komórek wyściełająca tylną część oka, która zawiera wyspecjalizowane neurony, zwane fotoreceptorami, które przekształcają światło w sygnały elektryczne, a także inne neurony, znane jako komórki zwojowe siatkówki, które wysyłają te wiadomości do mózgu. W zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem i barwnikowym zwyrodnieniu siatkówki fotoreceptory z czasem ulegają degeneracji, co prowadzi do utraty wzroku.
Uważamy, że są to choroby, które mogą być celem komórek macierzystych, mówi Thomas Reh, biolog rozwoju z University of Washington, który kierował pracami. Myślimy, że jeśli uda nam się wymienić fotoreceptory, możemy przywrócić wzrok.
Naukowcy od dziesięcioleci próbują przeszczepiać komórki oka. Chociaż odniosły pewien sukces w modelach zwierzęcych wykorzystujących komórki pochodzące z płodów lub innych źródeł, postępy u ludzi były niewielkie, głównie z powodu braku komórek. Znalezienie źródła komórek, które można skutecznie wyciągnąć z butelki i wstrzyknąć komuś do oka, jest naprawdę dobrym rozwiązaniem, mówi Raymond Lund, ekspert ds. komórek siatkówki z Oregon Health and Science University w Portland w stanie Oregon.
Wygenerowanie dużej liczby komórek siatkówki z embrionalnych komórek macierzystych może rozwiązać ten problem. Osiągnięcie tego wyczynu z ludzkimi komórkami było trudne – wytworzenie każdego rodzaju tkanki z komórek macierzystych wymaga specjalnej receptury, a niektóre typy komórek są trudniejsze do wytworzenia niż inne. Reh i jego zespół wykorzystali wskazówki z normalnego rozwoju oczu, aby znaleźć unikalną mieszankę składników, które wyzwalają rozwój komórek siatkówki. Kluczem, mówi Reh, są trzy białka, zwane czynnikami wzrostu, o których wiadomo, że biorą udział w rozwoju głowy i oczu.
Według gazety opublikowanej dziś w Materiały Narodowej Akademii Nauk , naukowcy mogą niezawodnie generować komórki progenitorowe siatkówki, które następnie mają zdolność przekształcania się w dowolny typ komórek siatkówki, na przykład fotoreceptory, komórki zwojowe siatkówki lub inne komórki. Wstępne wyniki pokazują, że po przeszczepieniu komórek do siatkówki w naczyniu lub żywym zwierzęciu, komórki migrują do różnych warstw siatkówki i zaczynają wyrażać białka charakterystyczne dla komórek rezydentnych, w tym fotoreceptory. Naukowcy opracowują również sposoby efektywnego przekształcania komórek progenitorowych w fotoreceptory w naczyniu.
Naukowcy nie wiedzą jeszcze, czy komórki mogą faktycznie zintegrować się ze złożonymi obwodami oka, aby przywrócić wzrok, ale wczesne wyniki są obiecujące. Przeszczepione komórki wyrażają wiele białek potrzebnych do odpowiedzi na światło i tworzą połączenia nerwowe, gdy rosną w naczyniu z innymi komórkami siatkówki. Jednak prawdziwy test przyjdzie wraz z obecnymi eksperymentami Reha: przeszczepianie komórek niewidomym zwierzętom. Powinniśmy wiedzieć w ciągu następnego roku, czy komórki mogą przywrócić wzrok, mówi Reh.
Inne grupy również opracowują terapie komórkami macierzystymi siatkówki. Advanced Cell Technology (ACT), firma zajmująca się biotechnologią komórek macierzystych z siedzibą w Alameda w Kalifornii, opracowała sposób na przekształcenie embrionalnych komórek macierzystych w komórki nabłonka barwnikowego, inny typ komórek tracony w wyniku zwyrodnienia plamki żółtej.
Po wszczepieniu do oczu modeli zwierzęcych komórki chronią przed dalszą degeneracją fotoreceptorów i poprawiają widzenie, mówi Robert Lanza, wiceprezes ds. badań i rozwoju naukowego w ACT. Firma planuje wystąpić o zgodę do Agencji ds. Żywności i Leków na rozpoczęcie testów terapii na ludziach do końca przyszłego roku, mówi.
Eksperci twierdzą, że prace takie jak Reh i Lanza w końcu przynoszą nadzieję na obszar badań, który boryka się od lat. Naukowcy odnieśli pewne sukcesy w przeszczepianiu komórek siatkówki płodów w modelach zwierzęcych, a małe badanie kliniczne tego rodzaju terapii jest obecnie w toku. Ale logistyka wykorzystania tkanki płodowej wiąże się z wieloma niejasnościami i problemami etycznymi, a zawsze istnieje niebezpieczeństwo przeniesienia czynników zakaźnych na żywiciela, mówi Lund.
Komórki siatkówki pochodzące z komórek macierzystych stanowią znacznie większe i bardziej niezawodne źródło komórek. Myślę, że terapie komórkowe chorób oczu naprawdę wystartują w ciągu najbliższych kilku lat, mówi Lund.
Reh i inni wciąż mają wiele do zrobienia, zanim terapie komórkami macierzystymi na zwyrodnienie siatkówki staną się rzeczywistością. Na przykład nie jest jeszcze jasne, czy lepiej wszczepiać komórki, gdy są one jeszcze w nieco niezróżnicowanym stanie, takim jak komórki progenitorowe, czy lepiej przekształcić komórki w fotoreceptory, a następnie przeszczepić. Reh planuje spróbować obu.
Przywrócenie wzroku może być jednym z najbardziej obiecujących wczesnych zastosowań terapii komórkami macierzystymi, ponieważ naukowcy dokładnie wiedzą, jakie komórki muszą zastąpić. Zawsze czytamy, że komórki embrionalne wyleczą każdą chorobę, mówi Lund. Ale w tym przypadku wyraźnie pracujemy z myślą, że embrionalne komórki macierzyste będą pełnić bardzo specyficzne funkcje w chorobach oczu.