Οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να δημιουργήσουν οφθαλμικό ιστό χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα και τρισδιάστατη εκτύπωση – σε νέα έρευνα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε καινοτομίες στη θεραπεία μιας σειράς εκφυλιστικών οφθαλμικών ασθενειών.
Μια ομάδα ερευνητών από το Εθνικό Ινστιτούτο Οφθαλμών (NEI), μέρος των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας, εκτύπωσε έναν συνδυασμό κυττάρων που σχηματίζουν το εξωτερικό φράγμα αίματος-αμφιβληστροειδούς τον οφθαλμικό ιστό που υποστηρίζει τους φωτοϋποδοχείς του αμφιβληστροειδούς. Η τεχνική τους παρέχει μια θεωρητικά απεριόριστη τροφοδοσία ιστού που προέρχεται από τον ασθενή για τη μελέτη εκφυλιστικών ασθενειών του αμφιβληστροειδούς όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας (AMD) – και η χρήση τους για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου αντιμετώπισης ή θεραπείας αυτών των ασθενειών. «Ωστόσο, οι μηχανισμοί έναρξης και εξέλιξης της AMD σε προχωρημένα ξηρά και υγρά στάδια παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί λόγω της έλλειψης φυσιολογικά σχετικών ανθρώπινων μοντέλων», εξήγησαν μέλη της ομάδας. Ο εξωτερικός φραγμός αίματος-αμφιβληστροειδούς του ματιού αποτελείται από το επιθήλιο της χρωστικής του αμφιβληστροειδούς (RPE), το οποίο διαχωρίζεται μέσω της μεμβράνης του Bruch από τη χοριοτριχοειδή. Η μεμβράνη ρυθμίζει τον τρόπο με τον οποίο τα θρεπτικά συστατικά και τα απόβλητα μετακινούνται μεταξύ του RPE και της χοριοτριχοειδούς. Σε άτομα με AMD, εναποθέσεις λιποπρωτεϊνών που ονομάζονται drusen σχηματίζονται έξω από τη μεμβράνη του Bruch, εμποδίζοντάς τη να λειτουργήσει σωστά.
Σχεδόν 20 εκατομμύρια Αμερικανοί πάσχουν από κάποια μορφή ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας. Είναι η κύρια αιτία απώλειας όρασης σε Αμερικανούς ηλικίας 60 ετών και άνω και είναι επίσης η κύρια αιτία μη αναστρέψιμης τύφλωσης και απώλειας όρασης παγκοσμίως. «Οι συλλογικές μας προσπάθειές έχουν οδηγήσει σε πολύ σχετικά μοντέλα ιστού αμφιβληστροειδούς εκφυλιστικών οφθαλμικών ασθενειών», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Marc Ferrer, Διευθυντής του Εργαστηρίου 3D Tissue Bioprinting Laboratory στο Εθνικό Κέντρο Προώθησης Μεταφραστικών Επιστημών του NIH.
«Τέτοια μοντέλα ιστών έχουν πολλές πιθανές χρήσεις σε μεταφραστικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της θεραπευτικής ανάπτυξης». Ο Bharti και οι συνεργάτες του συνδύασαν τρεις ανώριμους τύπους χοριοειδικών κυττάρων σε μια υδρογέλη: περικύτταρα και ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία είναι βασικά συστατικά των τριχοειδών αγγείων και ινοβλάστες, που δίνουν δομή στους ιστούς. Στη συνέχεια, εκτύπωσαν το πήκτωμα σε ένα βιοδιασπώμενο ικρίωμα και μέσα σε λίγες μέρες, τα κύτταρα άρχισαν να ωριμάζουν σε ένα πυκνό τριχοειδές δίκτυο.
Την ένατη ημέρα, οι επιστήμονες έσπειραν επιθηλιακά κύτταρα με χρωστική ουσία αμφιβληστροειδούς στην άλλη πλευρά του ικριώματος. Λίγο περισσότερο από ένα μήνα μετά από αυτό, ο ιστός έφτασε σε πλήρη ωριμότητα. Ο τυπωμένος ιστός έμοιαζε και συμπεριφέρθηκε παρόμοια με τον εγγενή εξωτερικό φραγμό αίματος-αμφιβληστροειδούς, σύμφωνα με την ανάλυση και τη δοκιμή των ερευνητών. Υπό επαγόμενη πίεση, ο τυπωμένος ιστός εμφάνισε μοτίβα πρώιμης AMD, όπως εναποθέσεις drusen κάτω από το RPE και εξέλιξη σε όψιμο ξηρό στάδιο AMD. «Με την εκτύπωση κυττάρων, διευκολύνουμε την ανταλλαγή κυτταρικών ενδείξεων που είναι απαραίτητα για την κανονική ανατομία του εξωτερικού φραγμού αίματος-αμφιβληστροειδούς», εξήγησε ο Bharti. Για παράδειγμα, η παρουσία κυττάρων RPE προκαλεί αλλαγές γονιδιακής έκφρασης στους ινοβλάστες που συμβάλλουν στον σχηματισμό της μεμβράνης του Bruch – κάτι που είχε προταθεί πριν από πολλά χρόνια, αλλά δεν είχε αποδειχθεί μέχρι το μοντέλο μας».
Οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της δουλειάς τους στο Nature Methods.
Πηγή: Daily Mail
Μετάφραση: Χριστιάνα Οικονόμου
