Não siêu nhỏ có cấu trúc giống mắt: Bước đột phá trong nghiên cứu bệnh võng mạc
Hiểu về sự phát triển của mắt
Hiểu được cách mắt phát triển là rất quan trọng đối với các nhà nghiên cứu đang tìm cách khám phá những bí ẩn của các bệnh võng mạc ở giai đoạn đầu. Một nghiên cứu gần đây đã đạt được những bước tiến đáng kể trong lĩnh vực này bằng cách nuôi cấy thành công não siêu nhỏ với các cấu trúc giống mắt được gọi là võng mạc mắt. Các võng mạc mắt này là tiền thân của võng mạc và sự phát triển của chúng bên trong các organoid siêu nhỏ rất giống với sự xuất hiện của các cấu trúc mắt trong phôi người.
Organoid: Tái tạo các cơ quan trong phòng thí nghiệm
Organoid là các mẫu nuôi cấy mô ba chiều nhỏ mô phỏng cấu trúc và chức năng của các cơ quan. Các nhà nghiên cứu tạo ra các organoid nhỏ từ tế bào gốc, có khả năng phát triển thành bất kỳ tế bào nào trong cơ thể. Nghiên cứu các organoid cho phép các nhà khoa học quan sát cách các cơ quan phát triển và phản ứng với các phương pháp điều trị khác nhau.
Não siêu nhỏ nuôi cấy từ iPSC
Trong nghiên cứu mang tính đột phá này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người (iPSC) để nuôi cấy não siêu nhỏ. iPSC là các tế bào gốc trưởng thành có nguồn gốc từ phôi người. Tuy nhiên, không giống như các tế bào gốc phôi truyền thống, iPSC được lấy từ các tế bào cơ thể người trưởng thành, thường là từ da hoặc máu. Những tế bào này sau đó được tái lập trình về trạng thái giống như phôi, cho phép chúng phát triển thành bất kỳ tế bào nào trong cơ thể.
Phát triển võng mạc mắt
Các nỗ lực nghiên cứu trước đây tập trung vào việc nuôi cấy riêng các tế bào võng mạc thuần túy hoặc võng mạc mắt. Tuy nhiên, nghiên cứu này nhằm mục đích tạo ra một hệ thống tích hợp bằng cách nuôi cấy võng mạc mắt như một phần của não siêu nhỏ. Các nhà nghiên cứu đã sửa đổi một kỹ thuật được sử dụng để chuyển đổi tế bào gốc thành mô thần kinh để đạt được mục tiêu này.
Sau khi các tế bào phát triển thành não siêu nhỏ, võng mạc mắt xuất hiện trong vòng 30 ngày và trưởng thành hoàn toàn vào ngày thứ 50. Thời điểm phát triển này phù hợp với sự phát triển của mắt ở phôi người, cho thấy quá trình này có thể được sử dụng để nghiên cứu sự phát triển của mắt trong tử cung.
Các cấu trúc phức tạp và nhạy sáng
Điều đáng chú ý là võng mạc mắt trên não siêu nhỏ biểu hiện độ nhạy sáng và phát triển nhiều loại tế bào võng mạc được kết nối với mô nơ-ron. Mắt trên các organoid thậm chí còn có cả thủy tinh thể và mô giác mạc.
Các ứng dụng tiềm năng
Sự phát triển của não siêu nhỏ có các đặc điểm giống mắt có ý nghĩa to lớn đối với nghiên cứu và điều trị bệnh võng mạc. Các organoid này có thể giúp các nhà khoa học:
- Nghiên cứu sự tương tác giữa não và mắt trong quá trình phát triển phôi thai
- Lập mô hình các rối loạn võng mạc bẩm sinh
- Tạo ra các loại tế bào võng mạc đặc hiệu cho từng bệnh nhân để thử nghiệm thuốc được cá nhân hóa
- Phát triển các liệu pháp ghép cho các bệnh võng mạc
Hướng nghiên cứu trong tương lai
Các nhà khoa học hiện đang khám phá các cách kéo dài tuổi thọ của võng mạc mắt để tạo điều kiện cho các nghiên cứu sâu hơn về các rối loạn võng mạc. Nghiên cứu này rất hứa hẹn trong việc thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự phát triển của mắt và mở đường cho các phương pháp điều trị mới cho các bệnh võng mạc.