Выращена ткань глаза человека из эмбриональных стволовых клеток
Исследователи под руководством Ёсики Сасаи из Центра биологии развития RIKEN в Кобе (Япония) разработали метод получения ткани сетчатки из эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека.
Команда создала новый метод культивирования клеток, при котором ЭСК растут в суспензии, а не на плоской поверхности. При обработке соответствующей комбинацией факторов роста такие клетки самоорганизуются в сложные трёхмерные структуры.
В прошлом году команда Сасаи показала, что ЭСК мыши, выращенные таким способом, формируют чашеобразную многослойную структуру, напоминающую эмбриональный глаз и содержащую все типы клеток зрелой сетчатки, включая фоторецепторы.
В новом исследовании эксперименты повторили с ЭСК человека и обнаружили существенные различия в формировании глазоподобных структур. Структуры из клеток человека были значительно крупнее и толще, чем из клеток мыши, что отражает разницу в размерах видов. Кроме того, человеческие структуры сильнее загибались по краям.
Ключевое отличие: ЭСК человека формировали эмбриональные глаза значительно дольше — более 100 дней против 20 дней у мышиных клеток, что, вероятно, отражает разницу в сроках нормальной беременности. Это создало технические сложности, так как поддерживать стабильные культуры клеток дольше нескольких недель трудно.
Исследователи заметили, что культуры, хорошо росшие в первый месяц, обычно формировали качественную ткань сетчатки. Для стабилизации культур на этой критической стадии они разработали новый метод крионического хранения ткани на промежуточном этапе.
Метод криоконсервации включает:
- Отделение ткани сетчатки от чашеобразных структур после 18 дней культивирования.
- Дальнейший рост в суспензии в течение 12 дней.
- Кратковременное охлаждение на льду с последующим погружением в жидкий азот.
Важно, что ткань можно долго хранить в таком состоянии, и она остаётся жизнеспособной, продолжая рост после размораживания.
«Теперь мы планируем проверить функциональность, пересадив эти ткани в глаза животных, — говорит Сасаи. — Наиболее очевидное применение — трансплантация пациентам с пигментным ретинитом, при котором фоторецепторы постепенно дегенерируют, что приводит к слепоте».