Японские биологи провели успешный эксперимент по пересадке стволовых клеток в сетчатку глаза для восстановления зрения у слепых мышей. Выращенная из стволовых клеток ткань, пересаженная в сетчатку глаза, отвечает на стимуляцию светом, восстановив зрительную функцию у половины подопытных мышей с терминальной стадией дегенерации сетчатки. Описание исследования опубликовано в журнале Stem Cell Reports.

Терминальная стадия дегенерации сетчатки глаза — основная причина необратимой потери зрения и слепоты у пожилых людей. Как правило, люди с такими заболеваниями, как пигментный ретинит и возрастная макулярная дегенерация, теряют зрение в результате повреждения наружного слоя светочувствительных клеток-фоторецепторов. В современной медицине нет эффективных методов лечения дегенерации сетчатки терминальной стадии, и доступные в настоящее время подходы лечения могут только немного замедлить прогрессирование болезни.

Один из предлагаемых методов восстановления зрения — пересадка клеток, и в предыдущих работах биологи уже демонстрировали ткань сетчатки, выращенную из стволовых клеток, предназначенную для трансплантации в сетчатку глаза: эта ткань образовывала внешний слой сетчатки со зрелыми фоторецепторами. Однако, до сих пор было неясно, восстанавливает ли зрение такая пересадка; более того, одна из версий говорила о том, что зрение может улучшаться просто за счет передачи свежего биоматериала от новых клеток сетчатки в старые, но прямой интеграции между новыми и старыми клетками не происходит.

В новой работе ученые «переписали» генетический код клеток кожи взрослых мышей так, чтобы клетки перешли в эмбрионально-подобное состояние, и затем конвертировали эти плюрипотентные стволовые клетки в ткань сетчатки. После пересадки слепым мышам полученные ткани образовали фоторецепторы, которые установили прямой контакт с соседними клетками сетчатки. Проведенный эксперимент подтвердил, что новая ткань способна воспринимать световые сигналы и передавать их соседним хозяйским клеткам, которые передают сигнал в мозг.

Синаптическая интеграция трансплантированной сетчатки. Контакт между хозяйскими биполярными клетками (зеленый) и трансплантированными клетками (красный). Mandai et al. / Stem Cell Reports

В проведенном эксперименте зрение восстановилось у половины подопытной группы мышей с терминальной стадией дегенерации сетчатки. Для проверки зрения мышей поместили в коробку с двумя камерами, по дну которых пропускали электрические разряды в произвольной очередности. Мыши смогли воспользоваться световым сигналом, чтобы перебежать в безопасную камеру и избежать электрического удара — то есть, их зрение восстановилось по крайней мере настолько, чтобы видеть свет и распознавать большие фигуры.

Ученые отмечают, что адаптация новой ткани и формирование фоторецепторов у мышей занимает около месяца, а для людей в силу свойств тканей сетчатки этот период может увеличиться до 5–6 месяцев. Следующим шагом исследователи планируют провести эксперименты по пересадке животным тканей, выращенных из человеческих стволовых клеток, а при успехе перейти к прямым клиническим испытаниям на людях.

Автор: Надежда Бессонова