Обнаружены клетки сетчатки человека, подобные стволовым клеткам, с потенциалом для восстановления зрения
Обнаружены клетки сетчатки человека, подобные стволовым клеткам, с потенциалом для восстановления зрения
Джастин Джексон (Justin Jackson), Medical Xpress
Медицинский университет Вэньчжоу и сотрудничающие с ним учреждения идентифицировали популяцию стволоподобных клеток сетчатки человека, способных регенерировать ткань сетчатки и поддерживать восстановление зрения.
Потеря зрения, вызванная дегенерацией сетчатки, затрагивает миллионы людей во всем мире. Такие заболевания, как пигментный ретинит и возрастная макулярная дегенерация, подразумевают необратимую потерю светочувствительных нервных клеток сетчатки. Хотя современные методы лечения могут замедлить прогрессирование, они не позволяют восстановить поврежденную ткань.
В течение десятилетий ученые исследовали, можно ли использовать стволовые клетки для регенерации сетчатки, но существование настоящих ретинальных стволовых клеток у людей оставалось неопределенным. У рыб и амфибий внешний край сетчатки содержит стволовые клетки, которые непрерывно регенерируют ткань. Более двух десятилетий обсуждается, существует ли похожая система в человеческом глазу.
В исследовании “Идентификация и характеристика человеческих ретинальных стволовых клеток, способных к регенерации сетчатки”, опубликованном в Science Translational Medicine, исследователи использовали методы транскриптомики одиночных клеток и пространственной транскриптомики для изучения наличия и идентичности ретинальных стволовых клеток у людей.
Ученые исследовали человеческую фетальную ретинальную ткань от четырех доноров на 21 неделе беременности, используя пространственную транскриптомику и одноядерное секвенирование для идентификации и локализации типов клеток в сетчатке.
Исследователи проанализировали экспрессию генов и доступность хроматина для обнаружения популяций со свойствами, подобными свойствам стволовых клеток. Для подтверждения расположения этих клеток в периферической сетчатке использовались дополнительные образцы от доноров на сроке от 16 до 22 недель беременности.
В периферической сетчатке эмбриональной ткани человека была идентифицирована особая популяция нервных стволовых клеток сетчатки. Расположенные в цилиарной краевой зоне, эти клетки показали молекулярные особенности, соответствующие самообновлению и способности дифференцироваться во все основные типы клеток сетчатки. Похожие клетки появились в той же анатомической области органоидов сетчатки с перекрывающимися профилями экспрессии генов.
После повреждения органоидов стволовые клетки мигрировали в поврежденную область и производили новые клетки сетчатки. Активность генов во время процесса восстановления соответствовала моделям, наблюдаемым во время естественного развития плода.
В мышиной модели наследственной дегенерации сетчатки трансплантированные клетки оставались жизнеспособными до 24 недель. Донорские клетки интегрировались в сетчатку хозяина, развились в зрелые типы клеток сетчатки и образовали связи с соседними клетками. Животные, которым трансплантировали клетки, продемонстрировали улучшенную структуру сетчатки и более сильные зрительные реакции по сравнению с контрольной группой.
Человеческие стволоподобные клетки сетчатки продемонстрировали способность регенерировать ткань и восстанавливать зрительную функцию как в моделях эмбриональной ткани, так и в моделях органоидов сетчатки. Как в моделях травм, так и в экспериментах по трансплантации клетки продемонстрировали способность восстанавливать структуру сетчатки и улучшать зрительную функцию.
После трансплантации клетки оставались жизнеспособными в течение как минимум 24 недель, дифференцировались в фоторецепторы, ганглиозные клетки и биполярные клетки и образовывали функциональные синапсы с тканью хозяина. Обработанные мыши продемонстрировали улучшенную морфологию сетчатки и производительность в анализах зрительных функций в нескольких временных точках. Внутриглазных опухолей после трансплантации не наблюдалось.
По сравнению с ранее изученными клетками-предшественниками сетчатки эта популяция показала более широкую способность к дифференциации и более длительную жизнеспособность. Трансплантированные клетки улучшали структуру сетчатки и восстанавливали зрительную функцию у мышей без побочных эффектов.
Результаты показывают, что ретинальные органоиды могут служить источником человеческих стволоподобных клеток для будущих исследований и терапевтических разработок. Для оценки безопасности, иммунной совместимости и эффективности в моделях, которые больше отражают человеческие заболевания, потребуются дополнительные исследования.
Дополнительная информация: Hui Liu et al, Identification and characterization of human retinal stem cells capable of retinal regeneration, Science Translational Medicine (2025). DOI: 10.1126/scitranslmed.adp6864
Информация о журнале: Science Translational Medicine
Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Телеграм и Вконтакте.