Прорыв в исследовании стволовых клеток: учёные смогут выращивать новые человеческие глаза

Команда биологов во главе с Коджи Нишида из Университета Осаки открыла новый способ получения множества отдельных тканей, которые составляют человеческое глазное яблоко. Для этого учёным необходим лишь небольшой кусочек кожи человека. С помощью нового метода исследователи могут выращивать сетчатку глаза, роговицу, хрусталик и многое другое.

В ходе предварительных испытаний японские исследователи смогли вырастить роговую оболочку кролика – прозрачную оболочку глаза, которая вернула зрение слепым кроликам, рождённым с не полностью развившимися роговицами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

«Сейчас мы собираемся начать первые клинические испытания на людях – проведя трансплантацию передней камеры глазного яблока для восстановления зрительной функции», — пишет Нишида в статье в Nature. Он считает, что в течение ближайших трёх лет сможет провести испытания методики для восстановления больной или травмированной человеческой роговицы.

Новое исследование базировалось на недавних достижениях в разработке технологии стволовых клеток. В 2006 году учёные открыли, что можно создавать полноценные стволовые клетки из обычных клеток крови или кожи с помощью всего лишь нескольких манипуляций с ДНК.

Теперь учёные обнаружили, что могут заставить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) сформировать простой прото-глаз, из которого можно получать различные ткани глаза. Им удалось инициировать формирование этого прото-глаза, выращивая iPS-клетки в чашке Петри, добавив туда правильную комбинацию белков и других молекул. По существу, эти прото-глаза представляют собой четыре простых кольца из различных типов клеток, которые впоследствии трансформируются в такие части глаза, как сетчатка или хрусталик. Иными словами, это одна из самых ранних и простейшей фаз в формировании биологического глаза.

В ходе эксперимента учёные инициировали формирование прото-глаз из клеток кожи кролика, а затем вытаскивали часть развивающихся клеток из третьего кольца прото-глаза. Впоследствии это кольцо образует роговицу и хрусталик глаза. Затем скопление взятых клеток выращивали отдельно для формирования прозрачной плёнки материала роговицы. Нишида потом имплантировал эту плёнку в глаза слепых кроликов, у которых брались клетки кожи, чтобы получить iPS-клетки. Стволовые клетки приживались и возвращали зрение животным.

Как отмечается в статье, особенно важным в новом исследование является то, что с помощью формирования прото-глаз учёные могут получать образцы практически всех типов клеток, необходимых для исправления или восстановления повреждённых глаз.