Мыши с больной сетчаткой начали видеть свет, когда им пересадили колбочки, выращенные из человеческих стволовых клеток.
Одна из самых распространенных причин слепоты у пожилых людей – это возрастная макулярная дегенерация сетчатки. Макулой, или жёлтым пятном, называют зону наибольшей остроты зрения. Именно благодаря зрительным рецепторам жёлтого пятна мы можем читать, водить машину и вообще выполнять любую работу, где требуется замечать даже самые мелкие детали. Как можно понять из названия, при возрастной макулярной дегенерации гибнут как раз фоторецепторы макулы, и чаще всего колбочки, благодаря которым мы различаем цвета. Но что, если попробовать заменить погибшие фоторецепторы новыми, выращенными из стволовых клеток?
Эксперименты исследователей из Лондонского королевского колледжа демонстрируют, что пересаженные здоровые колбочки вполне могут вернуть зрение глазам с больной сетчаткой. Опыты ставили на мышах, предрасположенных к дегенерации сетчатки, но рецепторы для пересадки выращивали из человеческих клеток. В одном случае это были эмбриональные стволовые клетки, из которых получались нормальные, здоровые колбочки. В другом случае стволовые клетки получали из зрелых, дифференцированных клеток, взятых у человека с врождённой ахроматопсией – так называют полную неспособность различать цвета. Ахроматопсия возникает из-за неработающих колбочек: в сетчатке они есть, но на свет не реагируют.
Зрелые человеческие клетки с помощью специального коктейля сигнальных белков перепрограммировали в стволовое состояние – получались индуцированные стволовые клетки. Их, как и обычные эмбриональные стволовые клетки, можно было превратить в любой другой тип клеток – например, в колбочки. Генетический дефект, который стал причиной ахроматопсии у донора, был у него во всех клетках тела, поэтому колбочки, которые после всех манипуляций получились из индуцированных стволовых клеток, тоже не чувствовали свет.
Человеческие колбочки пересаживали мышам, у которых специально подавляли иммунитет, чтобы их организм не отторгал чужеродные клетки. Некоторым мышам пересаживали нормальные колбочки, некоторым – дефектные, некоторые получали колбочки только в один глаз, некоторые – в оба. В статье в Cell Reports говорится, что человеческие рецепторы нормально встраивались в сетчатку и формировали все необходимые межклеточные связи, чтобы передавать информацию об увиденном. Однако дефектные колбочки ничего передавать не могли, а вот нормальные колбочки работали. Это было видно как с помощью специальных тестов, которые позволяли увидеть активность нейронов в сетчатке, так и по поведению мышей. Те из них, кому пересаживали нормальные рецепторы, начинали различать разницу в освещённости и старались спрятаться в менее освещённое место – как и полагается мышам.
Попытки лечить дегенерирующую сетчатку новейшими биотехнологическими методами предпринимаются давно. Три года назад ученые писали о том, как удалось отчасти вернуть зрение двум пожилым людям – им пересадили здоровые клетки сетчатки. Однако в той работе пересаживали не фоторецепторы, а вспомогательные питающие клетки, которые помогают палочкам и колбочкам жить и работать. Дистрофия сетчатки часто начинается с гибели питающих клеток, а следом за ними гибнут и рецепторы. Но если пересаживать не только их, но и сами рецепторы, это поможет в большей степени вернуть зрение, или хотя бы замедлить прогрессирующую слепоту.
Автор: Кирилл Стасевич