Идея трансплантации взрослых стволовых клеток для лечения или даже лечения возрастной дегенерации желтого пятна сделала значительный шаг к тому, чтобы стать реальностью. В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Stem Cells, исследователи Медицинского центра Джорджтаунского университета впервые продемонстрировали способность создавать клетки сетчатки, полученные из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток, которые имитируют клетки глаза, которые умирают и вызывают потерю зрения.
Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD) является ведущей причиной нарушения зрения и слепоты у пожилых американцев и во всем мире. AMD постепенно разрушает четкое центральное зрение, необходимое для четкого видения объектов и выполнения обычных повседневных задач, таких как чтение и вождение. AMD прогрессирует с гибелью пигментного эпителия сетчатки (RPE), темного слоя клеток, который питает зрительные клетки сетчатки.
Хотя некоторые методы лечения могут помочь замедлить его прогрессирование, лекарства нет. Открытие индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPS) открыло новые возможности для лечения дегенеративных заболеваний, таких как AMD, за счет использования собственных стволовых клеток пациента для создания тканей и клеток для трансплантации.
Чтобы трансплантация была жизнеспособной при возрастной дегенерации желтого пятна, исследователи должны сначала выяснить, как запрограммировать наивные клетки hiPS, чтобы они функционировали и обладали характеристиками нативного пигментного эпителия сетчатки, RPE, клеток, которые отмирают и приводят к AMD.
Исследование, проведенное учеными Джорджтауна, показывает, что этот важный шаг в регенеративной медицине AMD значительно продвинулся вперед.
"Это первый случай, когда клетки hiPS-RPE были получены с характеристиками и функционированием клеток RPE в глазу. Это делает эти клетки перспективными кандидатами для терапии регенерации сетчатки при возрастной дегенерации желтого пятна," говорит ведущий автор исследования Нади Голестане, Ph.D., доцент кафедры биохимии и молекулярной биохимии ГУМК & Клеточная биология.
Используя установленную лабораторную линию стволовых клеток, Голестане и ее коллеги показали, что RPE, генерируемый из hiPS-клеток в определенных условиях, демонстрирует ионный транспорт, мембранный потенциал, поляризованную секрецию VEGF и профиль экспрессии генов, аналогичный профилю экспрессии RPE нормального глаза.
"Но это еще не готово к прайм-тайму. Мы также определили некоторые проблемы, которые необходимо решить, прежде чем эти клетки будут готовы к трансплантации, но в целом это огромный шаг вперед в регенеративной медицине," Голестане добавляет.
Она объясняет, что полученные из hiPS клетки RPE демонстрируют быстрое укорачивание теломер, хромосомные повреждения ДНК и повышенную экспрессию p21, что вызывает остановку роста клеток. Это может быть связано со случайной интеграцией вирусов в геном фибробластов кожи при репрограммировании iPS-клеток. Следовательно, создание безвирусных iPS-клеток и их дифференциация в RPE будет необходимым шагом на пути к внедрению этих клеток в клиническую практику, говорит Голестане.
"Следующим шагом в этом исследовании будет сосредоточение внимания на поколении «безопасных», а также
жизнеспособные соматические клетки, производные от hiPS," Голестане заключает.