Liczba osób, które tracą wzrok z powodu degeneracji siatkówki w końcowym stadium, nieustannie rośnie, a obecnie możliwości leczenia są ograniczone. Jednak przełomowe badania wykorzystujące technologię komórek macierzystych dają nam nadzieję na lepszą przyszłość.
Degeneracja siatkówki w stadium końcowym, obejmująca schorzenia takie jak zwyrodnienie plamki związane z wiekiem oraz barwnikowe zapalenie siatkówki, jest jedną z najczęstszych przyczyn nieodwracalnej utraty wzroku i ślepoty wśród osób starszych.
W takich przypadkach wzrok stopniowo się pogarsza, ponieważ warstwa jądrowa światłoczułych komórek fotoreceptorów w oczach ulega degradacji.
Z uwagi na wydłużający się czas życia populacji w Stanach Zjednoczonych, występowanie degeneracji siatkówki staje się coraz bardziej powszechne.
Na przykład liczba osób dotkniętych związanym z wiekiem zwyrodnieniem plamki żółtej wzrosła w latach 2000-2010 z 1,75 miliona do 2,07 miliona.
Mimo że degeneracja zewnętrznej warstwy siatkówki jest nieodwracalna, wymiana komórek może stanowić jedną z obiecujących strategii, która może pomóc w przywróceniu widzenia.
Komórki Siatkówki Pochodzenia Macierzystego
Technologia wymiany komórek dopiero raczkuje, lecz przynosi ze sobą realną nadzieję. Zespół naukowców z Centrum Biologii Rozwoju RIKEN w Japonii, kierowany przez Masayo Takahashiego i Michiko Mandai, prowadzi intensywne badania w tej nowatorskiej dziedzinie.
W wcześniejszych badaniach naukowcy przeszczepiali tkanki siatkówki pochodzące z komórek macierzystych zwierzętom z zaawansowaną degeneracją siatkówki. Odkryli, że przeszczepiona tkanka może być przekształcona w funkcjonalne struktury zewnętrzne warstwy jądrowej, które zawierały dojrzałe fotoreceptory.
Choć ten krok był niezwykle znaczący, badacze nie dowiedli jeszcze, czy przeszczep komórek może rzeczywiście przywrócić widzenie. Ich najnowsze badania miały na celu wypełnienie tej luki.
Pierwszy etap badań polegał na przeprogramowaniu dorosłych komórek skóry myszy tak, aby zachowywały się jak embrionalne komórki macierzyste. Te komórki, znane jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), zostały następnie przekształcone w tkankę siatkówki.
Po wszczepieniu iPSC do myszy z końcową degeneracją siatkówki, rozwinęły się one w fotoreceptory. Te fotoreceptory nawiązywały bezpośredni kontakt z sąsiadującymi komórkami w siatkówce.
«Zademonstrowaliśmy utworzenie synaps między przeszczepem a układem gospodarza w sposób bezpośredni i potwierdzający, nikt wcześniej nie pokazał, że komórki siatkówki pochodzące z przeszczepionych komórek macierzystych reagują na światło w tak prosty sposób, jak w naszym badaniu, i zebraliśmy dane, które potwierdzają, że sygnał jest przesyłany do komórek gospodarza, które następnie wysyłają sygnały do mózgu.»
Michiko Mandai
Testowanie Przywróconego Wzroku
Aby sprawdzić, czy wzrok zwierząt został przywrócony, naukowcy umieścili myszy w klatkach składających się z dwóch pokojów. Podłoga jednego z pokoi była naelektryzowana losowo. Przed każdym porażeniem prądem zespół błysnął światłem ostrzegawczym. Aby uniknąć szoku, mysz musiała zauważyć błysk światła i przejść do sąsiedniego pokoju.
Zaskakująco, zabieg ten przywrócił wzrok prawie połowie myszy z zaawansowaną degeneracją siatkówki. Ten znaczący sukces był wynikiem wyboru komórek przez naukowców. W poprzednich badaniach stosowano raczej komórki siatkówki niż różnicową tkankę siatkówki, co miało wpływ na rezultaty. Takahashi podkreśla:
«Fotoreceptory w strukturalnym układzie 3D mogą się rozwijać, tworząc bardziej dojrzałą, zorganizowaną morfologię, co sprawia, że lepiej reagują na światło. Z naszych danych wynika, że siatkówka po transplantacji może reagować na światło już po miesiącu u myszy, jednak ze względu na dłuższy czas dojrzewania ludzkiej siatkówki, może minąć 5-6 miesięcy, zanim transplantowana siatkówka zacznie reagować na światło.»
Takahashi i jego zespół kontynuują badania, aby ich wyniki były bardziej adekwatne dla pacjentów. Już prowadzą badania nad tym, czy ludzka tkanka siatkówki pochodząca z iPSC może przywrócić wzrok u zwierząt z zaawansowaną degeneracją siatkówki.
Przed nami jeszcze wiele pracy, a Takahashi doskonale zdaje sobie z tego sprawę: «To nadal rozwijająca się terapia i nie możemy oczekiwać przywrócenia pełnego widzenia w tej chwili. Zaczniemy od etapu widzenia światła lub dużych kształtów, ale mam nadzieję, że w przyszłości przywrócimy istotne widzenie.»
W miarę jak zespół bada nowe możliwości tkanki siatkówki pochodnej iPSC, nadzieja na przywrócenie utraconego wzroku staje się coraz bardziej realna.
Dowiedz się, jak naukowcy po raz pierwszy przywrócili kluczowe aspekty widzenia u niewidomych myszy, otwierając nowe drogi dla przyszłych badań.
Nowe Badania i Perspektywy na 2024 Rok
W 2024 roku badania nad komórkami macierzystymi w kontekście przywracania wzroku nabierają tempa. Nowe technologie, takie jak edycja genów CRISPR, mogą umożliwić precyzyjne dostosowanie komórek do potrzeb pacjentów. Wstępne wyniki eksperymentów z zastosowaniem tych metod pokazują obiecujące efekty w regeneracji uszkodzonej siatkówki.
Dodatkowo, badania wykazują, że implanty siatkówki, które zostały połączone z komórkami macierzystymi, zaczynają przynosić zadowalające wyniki w zakresie przywracania widzenia u pacjentów. Oczekuje się, że dalsze badania przyniosą jeszcze więcej przełomowych odkryć.
Zespół badawczy planuje również rozpocząć kliniczne próby z udziałem ludzi, co może zrewolucjonizować podejście do leczenia degeneracyjnych chorób siatkówki. Z niecierpliwością czekamy na wyniki tych badań, które mogą zmienić życie wielu pacjentów.
