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?

Сетчатка глаза сформирована несколькими десятками типов клеток, которые уложены в ней в несколько слоев, зеленый клеточный слой – фоторецепторы палочки и колбочки. (Фото: NIH Image Gallery / Flickr.com) 

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 мы 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.

По материалам The Scientist