Человеческие эмбриональные стволовые клетки могут спонтанно формировать глазной бокал

Глазной бокал - структуру-предшественник сетчатки - удалось вырастить из эмбриональных стволовых клеток японским ученым под руководством Ёсики Сасаи из Центра биологии развития RIKEN.

- Наши исследования показали, что человеческие эмбриональные стволовые клетки могут спонтанно формировать глазной бокал - промежуточную структуру, из которой в процессе развития зародыша образуется сетчатка глаза, - обяъснял Ёсики Сасаи. - Образовавшийся из стволовых клеток глазной бокал, который у нас получился, - двухслойный и имеет правильную пространственную структуру.

По словам ученого, в одном из слоев выращенной ткани содержалось большое количество светочувствительных клеток: палочек и колбочек. Поскольку дегенерация сетчатки в первую очередь приводит к повреждению именно этих клеток, такая ткань может стать идеальным материалом для трансплантации, сообщает medportal.ru.

- Наша работа позволяет лучше понять, каким образом происходит развитие глаза у человеческого эмбриона, а также открывает новый путь развития регенеративной медицины, - отметил Сасаи.

Напомним, что почти год назад, в апреле  2011 года, ученые из того же Центра биологии развития RIKEN вырастили искусственный глаз - со всеми слоями сетчатки, пигментным эпителием, фоторецепторами (см. «КП»здесь). Но вырастили его тогда из эмбриональных стволовых клеток мышей.

Насколько серьезный прорыв в сторону киборгизации человечества сделали ученые, говорит тот факт, что сетчатка глаза по сложности строения не уступает коре головного мозга. В ней десять слоев и многочисленные контакты между клетками, что обеспечивает феноменальную светочувствительность. Сетчатка не может самовосстанавливаться. Поэтому ожоги, разрывы или отслоения компенсируются за счет неповрежденных участков. А в эмбриональной сетчатке клетки после трансплантации могут восстанавливать функции глаза. Главное - чтобы клетки прижились в чужом глазу. И японским ученым это как раз сделать и удалось.

источник

Учёные перешли от выращивания искусственных мышиных глаз к человеческим
Специалисты из японского Института физико-химических исследований RIKEN год назад сообщили о том, что им удалось вырастить искусственный глаз — правда, тогда речь шла о мышином оке. Спустя год пришла информация о новом достижении: теперь у японцев получилось вырастить из стволовых клеток предшественник человеческого глаза.

Формирование глаза позвоночных происходит довольно прихотливым образом: эпителиальные клетки-предшественники образуют шарообразную структуру, называемую глазным пузырём, после чего одна из стенок этого пузыря начинает вдавливаться, и в итоге получается глазной бокал. Внутренняя его стенка сложена из нескольких слоёв рецепторных и проводящих клеток.

На ежегодной конференции Международного общества исследований стволовых клеток исследователи сообщили, что у них получился как раз такой глазной бокал с чувствительными клетками сетчатки.

Глазной бокал человека в диаметре составляет 550 мкм, будучи вдвое больше диаметра мышиного и десятикратно превосходя его по объёму. Предшественник человеческого глаза формировался, естественно, дольше, чем мышиный, но учёных интересовало не это: им важно было узнать, смогут ли стволовые клетки сами по себе уложиться в такую сложную структуру. Оказалось, что вся необходимая для этого информация, от размера до формы, есть в клетках, которые формируют глазной бокал, и помощь окружения им не нужна. Следует особо подчеркнуть методическое достижение учёных: они сумели получить трёхмерную структуру. Сейчас исследователи могут выращивать фоторецепторы и успешно пересаживать их на дефектную сетчатку, но получить готовую сформированную сетчатку, а не её запчасти до сих пор не удавалось.

Авторы работы утверждают, что их метод позволяет выращивать фоторецепторную ткань, не опасаясь посторонних стволовых клеток, которые впоследствии могут привести к раку или формированию каких-то чужеродных структур. Сейчас уже ведутся эксперименты по пересаживанию выращенных таким образом фрагментов сетчатки мышам и обезьянам. Однако, кроме вопроса о приживаемости искусственной ткани, на который скоро будет дан ответ, у этого метода есть одна проблема — его огромная сложность. Пока что никто, кроме авторов работы, не смог воспроизвести полученный результат. И найдёт ли такой искусственный глаз клиническое применение или же так и останется штучным произведением биотехнологического искусства, пока сказать нельзя.