Иновация със стволови клетки подобрява зрението

Регенеративните терапии със стволови клетки могат да подобрят зрението при хора с глаукома или в случаите, когато има увредена роговица. Глаукомата е болест, която е лечима в начален стадий. Тя се развива при промяна на вътрешното налягане в окото.

Терапии

Последните изследвания показват, че глаукомата може да се развие и при нормални стойности на вътреочното налягане.  При самото заболяване се увреждат ганглийните клетки, които се намират в ретината на окото. Така се получава разстройство, предизвикващо слепота. Именно терапиите със стволови клетки биха спомогнали да се възстановят изгубените ганглийни клетки, които са важни за прокарване на сигналите от окото до мозъка. От своя страна тези сигнали се превръщат в изображения.

Възможности

Стволовите клетки са едни от вълшебниците в природата. Това са клетки, откривани в повечето, ако не във всички многоклетъчни организми. Те се характеризират със способността да се самовъзстановяват чрез митотично клетъчно делене и да се диференцират до различни класове от специализирани клетъчни типове. Така и в посочените по-долу проучвания ще откриете възможностите, които предлагат терапиите със стволови клетки.

Експерименти

В момента на няколко места в света екипи от учени правят експерминети, с които целят да подобрят зрението чрез трансплантиране на стволови клетки в местата с увредени ганглийни клетки. Тъй като ганглийните клетки се свързват директно с мозъка чрез нервни влакна, наречени аксони, дълги няколко милиметра, те са особено трудни за регенериране. Офталмологът Петeр Баранов от Масачузетското медицинско училище започва да тества регенерирането на този тип клетки от стволови през 2019 г.

Напредък

Баранов ръководи екип от изследователи в Харвард и Московския физико-технологичен институт, които трансплантират ганглийни клетки на ретината, отгледани от стволови клетки. Тестовете се правят със стволови клетки от мишки. От ембрионални стволови клетки от мишки учените успяват да отгледат органоид на ретината, след което извличат ганглиите. Следва поставянето им в разтвор и ги инжектират в мишки, чиито собствени ганглийни клетки са умрели.

Успех

Интересно е, че около 65% от трансплантираните ганглийни клетки са се интегрирали в ретината и са оцелели близо 12 месеца. Този дълъг пероид всъщност е значителна част от живота на мишката . Изследователите също са успели да измерят сигнали, пътуващи от ретината към мозъка, което показва, че новите ганглии са функционални. Все още обаче екипа на Баранов не е тествал дали трансплантациите влияят на зрението на мишките, но се очаква и това скоро да стане.

Предимство

Освен чрез възстановяване на ганглийни клетки, би могло да се подобри зрението и с терапията, при която се използват стволови клетки от здравото око на индивида, за да се възстанови увредената му роговица. Окото е „плодородна почва” за терапии със стволови клетки, твърдят учените от Изследователски център в Бостън, САЩ. Според тях окото позволява да се правят тестове със стволови клетки.

Роговица

Роговицата в здраво око е заобиколена от лимб, структура, която съдържа епителни стволови клетки на роговицата. Тези клетки пораждат епителен слой, който защитава и поддържа роговицата. При нараняването или инфекцията могат да се изчерпят тези стволови клетки, като така се отнема способността на иначе здравата роговица да се лекува и я кара да стане непрозрачна, блокирайки зрението.

Замяна

Повредените роговици могат да бъдат заменени, но без стволови клетки за попълване на епитела, трансплантацията няма да има положителен резултат и би могла да претърпи провал. Наранената тъкан най-често става по-твърда и така трудно могат да се прибавят необходимите стволови клетки, допълват още учените.

Увеличение

Учени от  университета в Нюкасъл, Великобритания, изучават как твърдостта на тъканта, лежаща в основата на епителните стволови клетки, влияе върху техния растеж. Екипите откриват, че субстратът в лимбалната област, където стволовите клетки растат най-лесно, е по-мек, отколкото в центъра на роговицата.

Ензим

Роговицата, която е наранена от химическо изгаряне, може да стане по-твърда. Тази скованост предотвратява увеличаването на стволовите клетки. Учените  достигат до откритие, докато тестват тези терапии върху зайци. Те установяват, че чрез третиране на засегнатата област с ензим, който усвоява колагена и временно омекотява тъканта, той може да насърчи стволовите клетки да растат  и да се възпроизвеждат в нови слоеве. Това откритие помага на изследователите по-успешно да добавят стволови клетки в тъканите и на местата  , където има нужда от тях

Опити

Учените са експериментирали със създаването като се започне от ретината, така и да се стигне  до сърдечния мускул. В момента опитите са насочени в областта с получаване на очен орган — 3D структура, която расте в лабораторни условия  и имитира развитието на цяло око. От лабораторното око би могло да се извлекат нужниите епителни, съдържащи се сред някои стволови клетки, които биха могли да бъдат взети и трансплантирани.

Ретината

Увреждането на роговицата е само една от причините за слепота.  Понякога обаче увреждането е по-дълбоко в окото. Водещият източник на слепота при хора над 60 години е свързаната с възрастта макулна дегенерация, състояние, засягащо почти 200 милиона души по света, при което централната част на ретината започва да се разгражда. Това е резултат от разрушаване на пигментния епител на ретината.  Този епителен слой от клетки  абсорбира светлина и поддържа фоторецепторните клетки, които предават сигнали, до мозъка, а те от своя страна се трансформират в изображенията. Когато епителните клетките се разграждат, фоторецепторите умират и пътят на сигнала се прекъсва, изключвайки зрението.

21 век

През първото десетилетие на този век изследователите се опитват да отглеждат подобни епителни клетки от стволови клетки, за да заменят тези, които са били загубени. При една от терапиите се използват кръвни клетки на индивида. Предимството на този подход пред донорските стволови клетки е, че такива трансплантации, получени от пациенти, не изискват използването на имуносупресивни лекарства, за да се предотврати отхвърлянето на трансплантираната тъкан от тялото

Връзката

При успешна трансплантация фоторецепторните клетки се прикрепят към епителния слой и към биполярните клетки, които от своя страна се свързват с ганглийни клетки на ретината, които предават електрически сигнали от ретината към мозъка по протежение на зрителния нерв. По този начин се подобрява зрението. Така и благодарение на новите технологии и възможности съвсем скоро ще може да се лекуват много по-успешно и най-сериозните случаи на слепота при хората.