Фоторецепторы из стволовых клеток

Поврежденная в результате травмы или болезни сетчатка практически не способна к регенерации, поэтому во всем мире ведутся эксперименты по трансплантации стволовых клеток для восстановления сетчатки. На грызунах были получены обнадеживающие результаты, однако они не всегда применимы для людей. Человеческому глазу анатомически и физиологически в гораздо большей степени соответствует глаз свиньи, и результаты экспериментов на свиньях можно было бы с большей достоверностью перенести на людей.

Однако до сих пор не было выделено свиных эмбриональных стволовых клеток, и не было получено направленной дифференцировки в фоторецепторы свиных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC).

Китайские и американские ученые из The second Xiangya Hospital, Central South University и из Department of Ophthalmology and Visual Sciences, Louisville использовали свиные iPSC для получения фоторецепторов сетчатки (палочек) по специально разработанному протоколу, в котором плавающая культура эмбриоидных телец при дифференцировке клеток переходила в адгезивную.

ПЦР в реальном времени и иммуноокрашивание показали, что у дифференцировавшихся клеток отсутствуют маркеры плюрипотентности (POU5F1, NANOG и SOX2), зато экспрессируются характерные для палочек гены (RCVRN, NRL, RHO и ROM1). Эти клетки обладали характерной нейрональной морфологией; при культивировании на матригеле происходили дальнейшие морфологические изменения, в результате которых RHO и ROM1 концентрировались в наружном сегменте клеток, как это происходит в первичной культуре палочек.

Полученные клетки трансплантировали в субретинальное пространство свиньям, в сетчатке которых были уничтожены все палочки под воздействием иодацетиловой кислоты. Через три недели после этого прижившиеся RHO+-клетки обнаруживались во внешнем ядерном слое, где в норме располагаются фоторецепторы. Часть этих трансплантированных клеток образовывала отростки, напоминающие наружные сегменты палочек.
Полученные результаты говорят о том, что в культуре свиные iPSC могут быть успешно дифференцированы в фоторецепторы, и эти клетки могут интегрироваться в поврежденную свиную сетчатку. По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, это дает основу для будущих исследований возможностей клеточной терапии повреждений сетчатки с использованием свиней в качестве модельных объектов.

Материалы исследования представлены в статье Zhou L, et al. Differentiation of Swine iPSC into Rod Photoreceptors and Their Integration into the Retina.

Источник: www.stemcells.ru