Nowe perspektywy w badaniu chorób siatkówki
Opisano przełomowe badania niemieckich biotechnologów, którzy opracowali organoid (żywy model) siatkówki z naczyniami zapewniającymi przetrwanie komórkom zwojowym. Odkrycie może okazać się przełomowe w badaniu chorób siatkówki, testowaniu leków oraz opracowywaniu przyszłych terapii.
Powyższe to wnioski z badania opisanego w tekście „Retinal ganglion cell survival and functional maturation in transiently vascularized human retinal organoids” opublikowanym w „Cell Stem Cell”1.
Szczegóły
Tworzenie organoidów – żywych, hodowanych w laboratorium modeli różnych organów to ultranowoczesna metoda badań ludzkiego organizmu i poszukiwań nowych metod leczenia rozmaitych chorób. Dlatego biotechnolodzy starają się między innymi opracować organoidy siatkówki.
Jednym z największych wyzwań było utrzymanie przy życiu komórek zwojowych, czyli tych, które przekazują bodźce wzrokowe do mózgu. Problemem jest ograniczone dostarczanie składników odżywczych i tlenu, co prowadzi do obumarcia komórek.
Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn poradzili sobie z tym wyzwaniem, łącząc otrzymane z ludzkich komórek macierzystych organoidy siatkówki, z komórkami śródbłonka, które integrują się z organoidami i tworzą sieci przypominające naczynia krwionośne.
Testy wykazały, że z takim wsparciem komórki zwojowe są aktywniejsze – wysyłają sygnały elektryczne częściej, bardziej synchronicznie i z większą intensywnością niż komórki w organoidach pozbawionych naczyń.
Po kilku tygodniach dojrzewania organoidy z naczyniami utworzyły funkcjonalne ścieżki sygnałów świetlnych – fotoreceptory reagowały na bodźce świetlne, a sygnały były poprawnie przekazywane do komórek zwojowych, z typowymi reakcjami.
– Włączenie komórek tworzących naczynia radykalnie poprawia przeżywalność i funkcjonowanie komórek zwojowych, umożliwiając pierwszą kompleksową demonstrację in vitro pionowej transmisji sygnału od fotoreceptorów do komórek zwojowych. Ten postęp ustanawia organoidy siatkówki funkcjonalną platformą in vitro do badania rozwoju i chorób ludzkiej siatkówki – wyjaśnił prof. Volker Busskamp, główny autor badania.
Ponadto unaczynione organoidy wykazały zdolność do reagowania na niedotlenienie. W warunkach niskiego poziomu tlenu sztuczne naczynia tworzyły nowe sieci, co przypomina zmiany obserwowane w niektórych chorobach siatkówki.
Uzyskane postępy oferują nowe perspektywy w badaniu chorób siatkówki, testowaniu leków oraz opracowywaniu przyszłych terapii.
Przedstawiona metoda jest prosta w zastosowaniu i może zostać zaadaptowana także do innych modeli organoidów.
Piśmiennictwo:
