Превратить клетки кожи в фоторецепторы
Повреждения сетчатки глаза, приводящие к потере фоторецепторов, могут иметь серьезные последствия и привести к потере зрения, которая сегодня не имеет лечения. Даже такой передовой метод лечения, как клеточная терапия, может быть трудоемким, не всегда реализуемым и отнимать время, которого нет у пациентов. По этой причине ученые Северо-Техасского научно-исследовательского института глаза попытались разработать простой и быстрый способ восстановить поврежденную при глазных заболеваниях сетчатку, используя химические вещества для создания клеток, способных выполнять зрительные функции.
Обычной причиной потери зрения у людей старше 60 лет является макулярная дистрофия, при которой разрушаются светочувствительные клетки сетчатки глаза. Сейчас врачи пытаются лечить заболевания сетчатки с помощью лекарств или лазерной хирургии. В последнее время ученые разработали терапию стволовыми клетками, при которой происходит процесс замены поврежденных клеток на новые, здоровые. Для создания нужных клеток ученые меняют клетки из одного типа в другой с помощью специфических белков, называемых "факторами Яманаки".
Эти белки могут "перепрограммировать" или превратить уже специализированные клетки, такие как клетки сердца или иммунные клетки, обратно в общий тип клеток, называемый плюрипотентными стволовыми клетками. Они могут затем в свою очередь преобразовать их в различные типы клеток, включая фоторецепторы, погибшие при глазных заболеваниях.
Обычно общим источником для "перепрограммирования" являются клетки кожи, но требуется около 25 дней, чтобы преобразовать их в стволовые клетки. Затем требуется еще 65-70 дней, чтобы превратить их в фоторецепторы и подготовить к клеточной терапии.
Сейчас, с использованием пяти определенных химикатов, группа исследователей из Северного Техасского Научно-исследовательского Института Глаза смогла преодолеть эти трудности. Они использовали химикаты, так называемые «лекарства на основе малых молекул» (small molecule drugs), для создания фоторецепторов непосредственно из клеток кожи, называемых фибробластами, пропустив сложный двухступенчатый этап перепрограммирования.
Информация об этой разработке была недавно опубликована в журнале Nature.
Ученые тестировали эти химикаты как по отдельности, так и в комбинации друг с другом. Молекулы представляют собой соединения, достаточно крошечные, чтобы проскользнуть в клетки через их мембраны, и они манипулируют клетками самыми разными способами. Ученые выявили молекулы, которые вместе наиболее эффективны в превращении клеток кожи в клетки, которые действуют как фоторецепторы.
Чтобы проверить, насколько вновь образованные клетки похожи на настоящие фоторецепторы, как они себя ведут при взаимодействии с живой сетчаткой глаза, исследователи пересадили новые фоторецепторы мышам с дегенерацией сетчатки. Они обнаружили, что примерно у половины мышей с дегенерацией сетчатки, которым пересадили новые фоторецепторы, появился рефлекс зрачка, похожий на тот, который проявляется у здоровых зверьков. Исследователи также заметили, что мыши, которым вводили "химические фоторецепторы", проводили больше времени в темноте, чем мыши с заболеваниями сетчатки, т.е. у них восстановились нормальные световые/темные реакции.
Т.е. химическим путем преобразуя клетки кожи в фоторецепторы и пересаживая их больным мышам, ученые смогли частично восстанавливать зрение. Теперь американским ученым предстоит понять, как и почему новые клетки ведут себя таким образом, т.е. попытаться расшифровать клеточный механизм, который восстанавливает зрение. Понимание этих механизмов может помочь генерировать не только фоторецепторы, но и другие типы клеток для использования в качестве терапевтической стратегии при разных заболеваниях.
* Малые молекулы - в молекулярной биологии, биохимии и фармакологии этот термин обозначает химические соединения со сравнительно малой молекулярной массой, то есть низкомолекулярные вещества (молекулярная масса не более 900 дальтон),[1] обладающие той или иной биологической активностью, то есть способностью регулировать или воздействовать на те или иные биологические процессы. В частности, они могут служить передатчиками сигнала, лекарствами в медицинской практике, удобрениями, пестицидами, инсектицидами и гербицидами в сельском хозяйстве и др.
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости на Facebook и Вконтакте.
Источник: Massive Science