Vedci prvýkrát vypestovali v laboratóriu očnú šošovku z ľudských kmeňových buniek
KĽÚČOVÉ ZISTENIA:
-
Tím pod vedením Anglia Ruskin University vypestoval z ľudských kmeňových buniek miniatúrne očné šošovky s vlastnosťami prirodzeného tkaniva.
-
Kultivácia v špecializovanom médiu LOM počas 8 týždňov podporila tvorbu kryštalínov, bunkových spojov a vrstiev puzdra šošovky.
-
Bunky z vypestovaných organoidov dokážu po aktivácii faktorov PROX1 a SOX1 vytvárať ďalšie generácie šošovkových štruktúr.
Ľudská očná šošovka je priehľadné tkanivo bez ciev, ktoré sústreďuje svetlo na sietnicu a zabezpečuje ostré videnie. Počas vývoja jej vláknové bunky odbúrajú vlastné organely a vytvoria rozpustné bielkoviny nazývané kryštalíny v koncentrácii presahujúcej 400 mg/ml. Keďže zrelé bunky šošovky tieto bielkoviny počas života neobmieňajú, kryštalíny skupín alfa, beta a gama patria medzi najstaršie molekuly v ľudskom tele. Ak sa ich štruktúra naruší a začnú sa zhlukovať, šošovka sa zakalí a vzniká sivý zákal, teda katarakta.
Hoci je katarakta hlavnou príčinou slepoty u detí aj starších dospelých vo svete,a jej výskyt sa má do roku 2050 zdvojnásobiť, z rozpočtu amerického National Eye Institute (NEI) na fiškálny rok 2024/2025 išli na výskum šošovky a katarakty len 3 % financií oproti 45 % pre sietnicu a 14 % pre rohovku.
Vedci doteraz pri skúmaní vývoja šošovky narážali na obmedzenú dostupnosť ľudského tkaniva v ranom štádiu vývoja a museli sa spoliehať na zvieracie modely. Medzinárodný tím z britských inštitúcií Anglia Ruskin University a Cardiff University v spolupráci s japonskou University of Osaka preto vytvoril laboratórny model priamo z ľudských buniek. Výskumníci Jodie Harrington, Robert D. Young, Xiaoqin Li, Ryuhei Hayashi, Justyn W. Regini, Andrew J. Quantock, Barbara Pierscionek a Kohji Nishida zverejnili výsledky tejto práce 5. novembra 2026 v časopise npj Regenerative Medicine, ktorý vychádza v partnerstve s Australian Regenerative Medicine Institute.
Dospelé ľudské bunky línie 201B7 najprv preprogramovali do stavu indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (hiPSC). Následne ich počas 8 týždňov usmernili tak, aby sa samy zorganizovali do miniatúrnych šošoviek, takzvaných lentoidov. Základom postupu bolo spojenie viacvrstvovej ektodermálnej diferenciácie SEAM s kultivačným médiom LOM, ktoré v porovnaní s očným médiom ODM zlepšilo dozrievanie buniek. Vypestované organoidy si vytvorili povrchovú vrstvu epitelových buniek, bazálnu membránu puzdra aj predĺžené kôrové vlákna s medzibunkovými spojmi typu kĺbovej hlavice a jamky.
Zdroj foto: Anglia Ruskin University
Analýza potvrdila tvorbu kryštalínov so zvýšeným zastúpením gama-kryštalínu, adhéznej molekuly N-kadherínu aj medzerových spojov zložených z konexínov CX43, CX46 a CX50. Vedci v tkanive identifikovali aj sebaobnovujúce sa populácie epitelových buniek s markermi PAX6+, SIX3+ a SOX2+. Keď v týchto bunkách aktivovali transkripčné faktory PROX1 a SOX1, bunky vytvorili sekundárne miniatúrne šošovky. Táto schopnosť tvorby nových štruktúr poukazuje na plasticitu epitelu a umožňuje skúmať regeneračnú biológiu oka.
Laboratórne vypestované šošovky poskytnú výskumným tímom testovaciu platformu, na ktorej si overia účinky nových očných liekov skôr, než sa dostanú k pacientom. Vedci na nich zároveň môžu sledovať mechanizmy udržiavania stability bielkovín pri vysokej hustote molekúl a príčiny vzniku sivého zákalu. V budúcnosti by tento postup mohol podporiť vývoj biologicky vypestovaných tkanív pre regeneratívnu medicínu, hoci časový harmonogram pre klinické využitie zatiaľ stanovený nebol.
PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Laboratórny model ľudskej očnej šošovky dopĺňa zvieracie modely, umožňuje testovať lieky na kataraktu mimo tela pacienta a otvára cestu k bunkovej regenerácii zraku.
Zdroj: aol.com foto: ChatGPT
Zobrazit Galériu
