Mini mozky s vlastnostmi podobnými očím: Průlom ve výzkumu onemocnění sítnice
Pochopení vývoje oka
Pochopení toho, jak se vyvíjejí oči, je zásadní pro výzkumníky, kteří se snaží odhalit tajemství časných onemocnění sítnice. Nedávná studie učinila významné pokroky v této oblasti, když se jí úspěšně podařilo vypěstovat miniaturní mozky s očními útvary zvanými optické kalichy. Tyto optické kalichy jsou prekurzory sítnice a jejich vývoj v rámci mini-organoidů se velmi podobá vzniku očních struktur u lidských embryí.
Organoidy: Replikace orgánů v laboratoři
Organoidy jsou malé, trojrozměrné tkáňové kultury, které napodobují strukturu a funkci orgánů. Vědci vytvářejí miniaturní organoidy ze kmenových buněk, které mají potenciál dozrát v jakoukoli buňku v těle. Studium organoidů umožňuje vědcům pozorovat, jak se orgány vyvíjejí a jak reagují na různé léčby.
iPSC-kultivované mini mozky
V této průkopnické studii použili vědci lidské indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC) k vypěstování mini mozků. iPSC jsou dospělé kmenové buňky odvozené z lidských embryí. Na rozdíl od tradičních embryonálních kmenových buněk jsou však iPSC získávány z dospělých lidských buněk, obvykle z kožních nebo krevních vzorků. Tyto buňky jsou poté reprogramovány do embryonálního stavu, což jim umožňuje vyvinout se v kteroukoli buňku v těle.
Vývoj optických kalichů
Předchozí výzkumné snahy se zaměřovaly na kultivaci buď čistých sítnicových buněk, nebo optických kalichů v izolaci. Cílem této studie však bylo vytvořit integrovaný systém pěstováním optických kalichů jako součásti mini mozků. Vědci upravili techniku, která se používá k přeměně kmenových buněk na nervovou tkáň, aby dosáhli tohoto cíle.
Poté, co se buňky vyvinuly v mini mozky, vznikly optické kalichy během 30 dnů a do 50. dne byly plně zralé. Načasování tohoto vývoje odpovídá vývoji očí u lidských embryí, což naznačuje, že tento proces by mohl být použit ke studiu vývoje očí v děloze.
Světelně citlivé a komplexní struktury
Pozoruhodně vykazovaly optické kalichy na mini mozcích citlivost na světlo a vyvinuly různé typy sítnicových buněk spojených s nervovou tkání. Oči na organoidech dokonce měly čočku a rohovkovou tkáň.
Možné aplikace
Vývoj mini mozků s vlastnostmi podobnými očím má dalekosáhlé důsledky pro výzkum a léčbu onemocnění sítnice. Tyto organoidy mohou vědcům pomoci:
- Studovat interakce mozek-oko během embryonálního vývoje
- Modelovat vrozené poruchy sítnice
- Generovat specifické typy sítnicových buněk pro konkrétního pacienta pro personalizované testování léčiv
- Vyvinout transplantační terapie pro onemocnění sítnice
Budoucí směry
Vědci v současnosti zkoumají způsoby, jak prodloužit životnost optických kalichů, aby umožnili důkladnější studium onemocnění sítnice. Tento výzkum slibuje mnoho pro posun našeho chápání vývoje očí a pro přípravu půdy pro nové léčby onemocnění sítnice.