תאי גזע עובריים אנושיים, הרשתית גדלה

תאי גזע אנושיים יוצרים באופן ספונטני רקמה שמתפתחת אל הרשתית - רקמת העין שמאפשרת לנו לראות. כך מדווח במאמר שפורסם בכתב העת Cell Cell Cell. בעתיד, השתלת רקמה תלת מימדית כזו יכולה לעזור לחולים עם ליקוי ראייה.

"זהו ציון דרך חשוב בשלב חדש של פיתוח של רפואה רגנרטיבית", - ציין את התוצאות של חקירות של הבמאי ראשו של קבוצות organogenesis ופרופ נוירוגנסיס Yoshiki Sasai (Yoshiki Sasai), MD, PhD, מהמרכז לביולוגיה התפתחותית, מכון מחקר RIKEN (RIKEN המרכז לביולוגיה התפתחותית ), יפן. "הגישה שלנו פותחת לקוחות פוטנציאליים חדשים באמצעות רקמות מורכבות הנגזרות תאי גזע אנושיים לטיפול, כמו גם עבור מחקר רפואי הקשור הפתוגנזה ופיתוח של תרופות."

בתהליך של התפתחות, הרשתית היא רקמה רגישה הציפוי פני השטח הפנימי של העין - הוא נוצר מתוך מבנה המכונה זכוכית חזותית או עין. בעבודה החדשה של חוקרים יפנים, מבנה זה נוצר באופן ספונטני מתאי גזע עובריים אנושיים (hESC) - תאים הנגזרים מעוברים אנושיים שיש להם פוטנציאל להבדיל לרקמות שונות. זה התאפשר על ידי שיטות של גידול תאים, אופטימיזציה על ידי פרופ 'Sasai ואת הקבוצה שלו.

תאים הנגזרים hESCs מאורגנים המבנה הנכון תלת מימדי עם שתי שכבות של כוס העין, שאחד מהם מכיל מספר רב של תאים רגישים - photoreceptors. מאז התנוונות של הרשתית היא בעיקר תוצאה של נזק photoreceptors, הרקמה hESC המתקבל מהם יכול להיות חומר אידיאלי להשתלה.

המחקר של מדענים יפנים לא רק פותח את הסיכויים נוספים לשימוש בתאי גזע ברפואה רגנרטיבית, אבל ללא ספק, יאיץ את הפיתוח של תחום כזה של מדעי הטבע כמו ביולוגיה התפתחותית. במהלך הניסויים, החוקרים היו משוכנעים כי זכוכית העין, הנוצרת מתאי גזע עובריים אנושיים, היא הרבה יותר עבה מזו של תאי גזע עובריים עכבר. בנוסף, הוא מכיל שני מוטות קונוסים, בעוד ESCs העכבר, דיפרנציאציה לתוך קונוסים הוא נדיר. משמעות הדבר היא כי תאים עובריים לבצע הוראות ספציפיות מינים ליצירת מבנה העין.

"המחקר שלנו פותח את הדרך להבנת הייחודיות של התפתחות העין הספציפית לבני אדם, שמחקריהם היו בלתי אפשריים בעבר", אומר ססאי.

זו לא ההצלחה הגדולה הראשונה של הקבוצה של פרופ 'Sasai. בסוף השנה שעברה, מדענים צמחו מתאי גזע עובריים עכבר לחלק הקדמי פונקציונלי של יותרת המוח (adenohypophysis), המורכב מספר סוגים שונים של תאים מייצרים הורמונים. מאמר על התוצאות של עבודה זו היווצרות עצמית של adenohypophysis פונקציונלי בתלת מימד התרבות פורסמה בכתב העת Nature.

בלוטת יותרת המוח היא בלוטת אנדוקרינית קטנה בבסיס המוח, אשר מייצרת כמה הורמונים חשובים. זה חשוב במיוחד בתקופה של התפתחות מוקדמת, ואת היכולת לחקות את החינוך שלו במעבדה יעזור למדענים להבין טוב יותר embryogenesis. הפרעות בבלוטת יותרת המוח קשורות להפרעות גדילה, כגון גיגנטיות, ובעיות ראייה, כולל עיוורון.

ניסוי זה לא יהיה אפשרי ללא תרבות תאים תלת מימדיים. בלוטת יותרת המוח היא איבר נפרד, אבל עבור הפיתוח שלה, אותות כימיים נדרשים מאזור המוח הממוקם ישירות מעל זה - ההיפותלמוס. בתרבות תלת-ממדית, מדענים יכולים לגדל בו זמנית שני סוגים של רקמות, וכתוצאה מכך תאי גזע המאורגנים בעצמם לתוך בלוטת יותרת המוח בתוך שבועיים.

מכתים ניאון הראו כי רקמת יותרת המוח מביע מבטא את biomarkers המקביל מפריש טיפוסי עבור ההורמונים יותרת המוח הקדמי. החוקרים הלכו רחוק יותר ובחנו את הפונקציונליות של האיברים שסונתזו על ידיהם, והחליפו אותם בעכברים שנמנעו מבלוטת יותרת המוח. הניסויים הסתיימו בהצלחה: בלוטת יותרת המוח של הביו-הנדסה החזירה את רמות ההורמונים של גלוקוקורטיקואידים בדם של בעלי חיים, וביטלה סימפטומים התנהגותיים כגון עייפות. מצב העכברים עם מבנים בתאי גזע מושתלים שלא נחשפו לגורמי האיתות הדרושים ולכן לא הפך ל יותרת יות פונקציונלית לא השתפר.

פרופ 'ססאי ועמיתיו מתכוונים לחזור על הניסוי בתאי גזע אנושיים, ולדעתם, עבודה זו תימשך לפחות שלוש שנים.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]