Прорыв в исследовании стволовых клеток поможет выращивать человеческие глаза

Команда биологов во главе с Кодзи Нисида (Kohji Nishida) из Осакского университета открыла новый способ получения множества отдельных тканей, которые составляют человеческое глазное яблоко. Для этого ученым необходим лишь небольшой кусочек кожи человека. С помощью нового метода исследователи могут выращивать сетчатку глаза, роговицу, хрусталик и многое другое.

В ходе предварительных испытаний японские исследователи смогли вырастить роговую оболочку кролика – прозрачную оболочку глаза, которая вернула зрение слепым кроликам, рожденным с неразвившимися роговицами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

"Сейчас мы собираемся начать клинические испытания на людях – проведя трансплантацию передней камеры глазного яблока для восстановления зрительной функции", пишет Нисида в статье. Он считает, что в течение ближайших трех лет сможет провести испытания методики для восстановления больной или травмированной человеческой роговицы.

Новое исследование основано на недавних достижениях в разработке технологии стволовых клеток. В 2006 году ученые открыли, что можно создавать полноценные стволовые клетки из обычных клеток крови или кожи с помощью нескольких манипуляций с ДНК.

Теперь команда обнаружила, что может заставить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) сформировать простой прото-глаз, из которого можно получать различные ткани глаза. Им удалось инициировать формирование этого прото-глаза, выращивая iPS-клетки в чашке Петри, добавив туда правильную комбинацию белков и других молекул. По существу, эти прото-глаза представляют собой четыре простых кольца из различных типов клеток, которые впоследствии трансформируются в такие части глаза, как сетчатка или хрусталик. Иными словами, это одна из самых ранних и простейшей фаз в формировании биологического глаза.

В ходе эксперимента команда инициировала формирование прото-глаз из клеток кожи кролика, а затем вытаскивала часть развивающихся клеток из третьего кольца прото-глаза. Впоследствии это кольцо образует роговицу и хрусталик глаза. Затем скопление взятых клеток выращивалось отдельно для формирования прозрачной пленки материала роговицы. Нисида потом имплантировал эту пленку в глаза слепых кроликов, у которых брались клетки кожи, чтобы получить iPS-клетки. Стволовые клетки приживались и возвращали зрение животным.

Как отмечается в статье, особенно важным в новом исследование является то, что с помощью формирования прото-глаз ученые могут получать образцы практически всех типов клеток, необходимых для исправления или восстановления поврежденных глаз.