Ботонд Роска (Botond Roska) и Витольд Филипович (Witold Filipowicz) из Института биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера (Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research) раскрыли механизм, контролирующий сохранение светочувствительных «антенн» фоторецепторов сетчатки глаза и добились образования светочувствительных фоторецепторов в сетчатке, выращенной из эмбриональных стволовых клеток. Это достижение открывает блестящие перспективы в изучении и лечении слепоты.

Поперечный срез сетчатки глаза.
Колбочки показаны пурпурным,
их наружные сегменты – зеленым.
(Фото: FMI)

Примерно в одной трети случаев потеря зрения обусловлена потерей функции фоторецепторов. Возрастная макулярная дегенерация – наиболее часто встречающееся заболевание людей старшей возрастной группе, численность которой растет. Другое заболевание сетчатки – пигментный ретинит, или болезнь Штаргардта – поражает людей более раннего возраста и распространено гораздо меньше.

В последнее время большое внимание уделяется методам лечения заболеваний сетчатки, основанным на стволовых клетках. Однако прогресс в этой области сдерживается отсутствием понимания молекулярных процессов, контролирующих сохранение светочувствительных антенн фоторецепторов, так называемых наружных сегментов, и невозможностью вырастить из стволовых клеток светочувствительную сетчатку с функциональными фоторецепторами.

Однако Ботонду Роске в сотрудничестве с Витольдом Филиповичем удалось идентифицировать две микроРНК – обе длиной около 20 нуклеотидов, – необходимые для динамического сохранения наружного сегмента колбочек у мышей. При отсутствии этих молекул, микроРНК-182 и микроРНК-183, наружные сегменты колбочек и колбочковое зрение теряются. Колбочки – один из двух типов фоторецепторов сетчатки. Они отвечают за цветовое зрение и восприятие тонких деталей «картинки». Таким образом, эти микроРНК контролируют сохранение структур сетчатки, абсолютно необходимых для выполнения большинства наших зрительных задач.

Восстановление экспрессии микроРНК-182 и микроРНК-183 индуцировало образование наружных сегментов фоторецепторов в сетчатке, выращенной из эмбриональных стволовых клеток, и вернула сетчатке чувствительность к свету.

«Понимание механизмов, приводящих к образованию и сохранению наружных сегментов и, следовательно, функциональных фоторецепторов, очень важно, потому что теперь мы можем выращивать функциональную сетчатку из стволовых клеток при точно установленных условиях», – комментирует Роска. «Следующим шагом будет изучение процессов, ведущих к потере наружных сегментов, на сетчатке, выращенной из клеток кожи пациентов, и поиск соединений, оказывающих влияние на эти процессы».

Это значимое исследование, опубликованное в журнале Neuron, было начато двумя очень преданными этой теме постдокторантами – Фолькером Бускампом (Volker Busskamp) и Яцеком Кролом (Jacek Krol) более 5 лет назад.

Оригинальная статья

MiRNAs 182 and 183 are necessary to maintain adult cone photoreceptor outer segments and visual function