Пересадка клеток сетчатки вернула зрение мышам

Американские и британские биологи успешно пересадили нескольким слепым мышам "зародыши" палочковидных клеток сетчатки, извлеченные из глаз новорожденных грызунов, вернув зрение "пациентам" через два месяца после операции, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Зрение животных и людей обеспечивается слаженной работой сложного механизма из множества различных клеток внутри глаз и мозга. "Зрительная" часть сетчатки состоит из фоторецепторов двух типов - цветоразличающих колбочек, отвечающих за дневное зрение, и светочувствительных палочек, необходимых для ночного видения.

Сокращение количества клеток каждого типа приводит к ухудшению зрения или даже к его полной потере.

Группа биологов под руководством Рейчел Пирсон (Rachael Pearson) из университетского колледжа Лондона (Великобритания) смогла вернуть зрение популяции мышей, в геноме которых был поврежден ген, отвечающий за преобразование света в нейронные импульсы в палочках сетчатки.

На первом шаге своего эксперимента Пирсон и ее коллеги отработали технологию трансплантации клеток-"заготовок" светочувствительных клеток. В качестве источника таких "зародышей" биологи использовали сетчатку глаза новорожденных мышей - такие клетки интегрировались в новую сетчатку лучше других палочек.

Исследователи провели серию экспериментов на здоровых мышах, вставляя в их глаза палочковидные клетки, помеченные светящейся белковой молекулой. По результатам испытаний, ученые создали специальный "коктейль", который помогал палочкам лучше приспосабливаться и вживляться в новую среду.

Затем биологи попытались вернуть зрение нескольким грызунам с генетическим дефектом. Пирсон и ее коллеги вставили в глаза каждой мыши несколько сотен тысяч "зародышей" палочек и дали два месяца на интеграцию. Периодически авторы статьи усыпляли некоторых грызунов, препарировали глаза и изучали структуру и другие свойства новых палочек.

Заготовки светочувствительных клеток развивались в полноценные палочки,
обладавшие той же структурой и светоулавливающими свойствами, что и клетки из
сетчатки здоровых мышей

По словам ученых, заготовки светочувствительных клеток развивались в полноценные палочки, обладавшие той же структурой и светоулавливающими свойствами, что и клетки из сетчатки здоровых мышей. Кроме того, они успешно соединились с окончаниями нейронов, которые отвечают за передачу информации в зрительные центры мозга.

Убедившись в действенности новой методики, ученые проверили зрение своих подопечных при помощи водного лабиринта. В этом эксперименте грызуны помещаются в небольшую темную клетку, заполненную водой. В противоположной части помещения находилась небольшая перегородка, которая делила комнату на две части.

В одной из половинок была расположена небольшая скрытая платформа, на которую грызун мог залезть и спастись от смерти. О существовании этого "островка спасения" мыши могли узнать по картинке, которая выдавалась на дисплеи на стенках в каждой половинке помещения.

Пирсон и ее коллеги провели несколько сеансов купаний, помещая в устройство животных с восстановленными палочками, их слепых собратьев и обычных здоровых мышей. Как объясняют ученые, эти "водные процедуры" должны были научить зрячих грызунов различать тупик и выход из ловушки по изображению на экране в случае, если их зрение восстановилось.

Как сообщают ученые, их подопечные справлялись с задачей ничуть не хуже, чем здоровые мыши. Это подтверждает то, что зрение мышей с поврежденным геномом было восстановлено. Биологи планируют разработать аналогичную методику для трансплантации колбочек и попытаются приспособить стволовые клетки для создания "зародышей" фоторецепторов.

"Подобные исследования могут стать основой для методик лечения людей, которые потеряли свое зрение из-за дегенеративных заболеваний глаза. Кроме того, наша работа интересна с точки зрения изучения проблем "починки" центральной нервной системы, так как оно продемонстрировала удивительную способность мозга соединяться с трансплантированными нейронами", - заключает другой участник исследования Робин Али (Robin Ali) из университетского колледжа Лондона.

Напомним, недавно ученые заявили, что видеоигры могут улучшить зрение у людей, страдающих от врожденной катаракты (помутнение хрусталика).