Duke University: komórki z iPS przywróciły funkcję siatkówki u myszy

Komentarz redakcji

Zespół inżynierów biomedycznych z Duke University opisał w „Nature Biomedical Engineering” metodę uzyskania komórek śródbłonka siatkówki z komórek iPS. Po podaniu ich myszom z chorobą siatkówki komórki odbudowały naczynia krwionośne i poprawiły funkcję siatkówki. Badanie sugeruje nową drogę dla terapii chorób prowadzących do utraty wzroku.

Najważniejsze

  • •Naukowcy z Duke University wyhodowali z komórek iPS specjalistyczne komórki śródbłonka siatkówki, które po wszczepieniu myszy odbudowały naczynia krwionośne i przywróciły funkcję siatkówki.
  • •W laboratorium udało się odtworzyć tkankę naczyniową siatkówki, a jej reakcja na niski poziom tlenu i wysoką glukozę przypominała zmiany obserwowane w retinopatii cukrzycowej.
  • •Podejście oparte na iPS może ograniczyć problem małej dostępności i wysokich kosztów komórek pobieranych od pacjentów oraz ułatwić badania nad chorobami oczu.
  • •Retinopatia cukrzycowa pozostaje jedną z głównych przyczyn utraty wzroku u osób w wieku produkcyjnym, dlatego nowe modele badawcze mogą mieć duże znaczenie.
  • •Na tym etapie wyniki dotyczą badań na myszach; potrzebne są dalsze badania, zanim technologia będzie mogła zostać przełożona na zastosowanie kliniczne u ludzi.
·
2 min

Naukowcy z Duke University przywrócili funkcję siatkówki u myszy dzięki komórkom śródbłonka hodowanym z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych.

Jak powstały komórki śródbłonka siatkówki z iPS

1
1. Komórki iPS
Dojrzałe komórki dorosłego organizmu przeprogramowano do stanu pluripotencjalnego.
2
2. Komórki śródbłonka
iPS różnicowano najpierw do zwykłych komórek śródbłonka naczyń krwionośnych.
3
3. Czyniki wzrostu
Mieszanina czynników wzrostu skierowała komórki do fenotypu typowego dla naczyń siatkówki.
4
4. Wszczepienie do myszy
Komórki podano modelom mysich z chorobą siatkówki.
5
5. Odbudowa naczyń
Komórki zintegrowały się z tkanką i przywróciły funkcję siatkówki.

Na podstawie opisu badania opublikowanego w Nature Biomedical Engineering

Pexels — Jonathan Borba
Pexels — Jonathan Borba

Inżynierowie biomedyczni z Duke University w Karolinie Północnej opracowali w laboratorium komórki śródbłonka siatkówki z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych i przywrócili funkcję siatkówki u myszy. Wyniki opublikowano 30 czerwca w czasopiśmie „Nature Biomedical Engineering”.

Zespół wykorzystał komórki iPS, czyli dojrzałe komórki dorosłego organizmu przeprogramowane do wcześniejszego stanu rozwojowego. Naukowcy najpierw doprowadzili je do powstania zwykłych komórek śródbłonka, a następnie za pomocą mieszaniny czynników wzrostu skierowali je do typu występującego w naczyniach siatkówki. Tak uzyskane komórki wszczepiono modelom myszy z chorobą siatkówki. Po podaniu zintegrowały się z uszkodzoną tkanką, odbudowały naczynia krwionośne i przywróciły funkcję siatkówki.

Badacze sprawdzili też, czy komórki potrafią tworzyć funkcjonalną tkankę naczyniową w warunkach laboratoryjnych. Udało im się odtworzyć struktury podobne do tych, które występują w organizmie. Gdy hodowane tkanki wystawiono na niski poziom tlenu i wysokie stężenie glukozy, zareagowały podobnie jak uszkodzone naczynia w retinopatii cukrzycowej. To ważne, bo właśnie ta choroba należy do głównych przyczyn utraty wzroku u osób w wieku produkcyjnym.

Autorka badania Sharon Gerecht powiedziała, że choroby naczyń siatkówki dotykają milionów ludzi, a wiedza o nich wciąż jest ograniczona. Jak dodał pierwszy współautor pracy Parker Esswein, możliwość hodowania takich komórek od podstaw może ułatwić ich szersze wykorzystanie w badaniach i ograniczyć koszty, ponieważ obecnie komórki śródbłonka siatkówki pobiera się od pacjentów, co jest drogie i daje ograniczoną ilość materiału.

Siatkówka jest częścią oka odpowiedzialną za odbieranie światła i przekazywanie obrazu do mózgu. Chroni ją bariera naczyniowa, która kontroluje przepływ tlenu, składników odżywczych i leków, ale jednocześnie utrudnia leczenie. Uszkodzenie tej bariery wiąże się z wieloma chorobami prowadzącymi do utraty widzenia, w tym z retinopatią cukrzycową.

Zespół z Duke University poinformował, że ma już patent na techniki terapeutyczne oraz modele in vitro do testowania leków. Naukowcy planują dalej badać zastosowanie hodowanych komórek w laboratorium i we współpracy z partnerami przemysłowymi. Na obecnym etapie wyniki dotyczą jednak badań na myszach, a ich znaczenie kliniczne dla pacjentów pozostaje do sprawdzenia w kolejnych etapach prac.

Najważniejsze fakty z badania Duke University

ObszarCo wykazanoZnaczenie
Źródło komórekKomórki śródbłonka siatkówki uzyskano z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPS)Potencjalnie większa dostępność i niższy koszt materiału biologicznego
Model zwierzęcyKomórki wszczepiono myszom z chorobą siatkówkiPo integracji z tkanką odbudowały naczynia i funkcję siatkówki
Model in vitroOdtworzono funkcjonalną tkankę naczyniową w laboratoriumUmożliwia testowanie mechanizmów choroby i leków
Warunki stresoweNiski tlen i wysokie stężenie glukozy wywołały zmiany podobne do retinopatii cukrzycowejPotwierdza przydatność modelu do badań nad tą chorobą
Kontekst klinicznyRetinopatia cukrzycowa należy do głównych przyczyn utraty wzroku u osób w wieku produkcyjnymPodkreśla wagę dalszych badań translacyjnych

Na podstawie treści artykułu oraz materiałów źródłowych Duke University i Neuroscience News

Słownik pojęć

iPS (indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste)
Dojrzałe komórki organizmu przeprogramowane tak, by odzyskały zdolność różnicowania się w różne typy komórek.
Komórki śródbłonka
Komórki wyściełające wnętrze naczyń krwionośnych, ważne dla tworzenia i funkcjonowania naczyń.
Bariera hemato-retinalna
Bariera kontrolująca przepływ substancji między krwią a siatkówką; chroni tkankę, ale utrudnia też dostarczanie leków.
Retinopatia cukrzycowa
Uszkodzenie naczyń siatkówki związane z cukrzycą, prowadzące do pogorszenia widzenia i możliwej utraty wzroku.
Różnicowanie komórkowe
Proces, w którym komórki macierzyste stają się komórkami o określonej funkcji i budowie.

Najczęstsze pytania

Czym są komórki iPS i dlaczego są ważne w tym badaniu?▼
To komórki dorosłego organizmu przeprogramowane do stanu podobnego do komórek macierzystych. Dzięki temu można z nich uzyskać potrzebne komórki do badań i potencjalnych terapii bez pobierania ich bezpośrednio z oka pacjenta.
Czy to oznacza, że już można leczyć ludzi z retinopatią cukrzycową?▼
Nie. Opisane wyniki pochodzą z badań na myszach i z modeli laboratoryjnych. Zanim metoda trafi do pacjentów, potrzebne są dalsze badania bezpieczeństwa i skuteczności.
Dlaczego bariera hemato-retinalna jest tak ważna?▼
Chroni siatkówkę, kontrolując przepływ tlenu, składników odżywczych i leków. Jednocześnie sprawia, że leczenie chorób siatkówki jest trudniejsze.
Co daje hodowanie komórek od podstaw w laboratorium?▼
Pozwala uzyskać większą i bardziej jednolitą pulę komórek, ogranicza koszty oraz ułatwia badania nad mechanizmami chorób i testowaniem leków.
Jakie choroby mogą skorzystać na takich badaniach?▼
Przede wszystkim choroby naczyń siatkówki, zwłaszcza retinopatia cukrzycowa, ale także inne schorzenia prowadzące do uszkodzenia bariery naczyniowej i utraty widzenia.

Pierwsi napisali na ten temat

Komentarze (0)

0/2000

Powiązane artykuły

Rewolucyjne microroboty z Zurychu: nowa era w terapii urazów rdzenia kręgowego

Zespół z ETH Zurich i Uniwersytetu w Zurychu opracował biohybrydowe microroboty, które kierują komórki macierzyste dokładnie do miejsca urazu rdzenia kręgowego. W badaniach na rybach i myszach metoda przyspieszyła różnicowanie komórek nerwowych i poprawiła sprawność ruchową zwierząt.

5 czerwca 2026

Japonia wdraża terapie iPS na chorobę Parkinsona i niewydolność serca

Decyzja ta stanowi pierwsze komercyjne zastosowanie w medycynie klinicznej technologii opracowanej przez noblistę dr. Shinyę Yamanakę. Terapie wykorzystują komórki somatyczne cofnięte do stanu pluripotencjalnego. Japońskie Ministerstwo Zdrowia zastosowało w tym przypadku uproszczoną ścieżkę regulacyjną PMDA.

20 sierpnia 2026

Mózg po udarze korzysta z uśpionych komórek do samonaprawy

Nowe badanie opublikowane 3 czerwca 2026 roku w „Cell Reports” opisuje, jak po udarze niedokrwiennym aktywują się uśpione komórki z opon mózgowych. Zespół z ICTER wykazał, że biorą one udział w stabilizacji naczyń i przywracaniu szczelności bariery krew-mózg.

6 czerwca 2026

Terapie komórkowe w Japonii: Nadzieja i ryzyko

Wprowadzenie terapii komórkowych opartych na komórkach pluripotentnych indukowanych (iPSCs) w Japonii stanowi przełom w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych i sercowych. Choć wyniki badań klinicznych są obiecujące, ograniczone dane o bezpieczeństwie i skuteczności budzą poważne wątpliwości.

16 marca 2026

Cambridge: w modelu ludzkich organoidów częściowo przywrócono odrost uszkodzonych aksonów

Badanie opublikowane w „Cell Reports” dotyczyło laboratoryjnego modelu połączeń mózg–rdzeń kręgowy, zbudowanego z ludzkich komórek macierzystych. Wyniki wskazują mechanizm utraty zdolności regeneracji i możliwość jej częściowego odblokowania, ale nie odnoszą się do pacjentów ani terapii klinicznej.

30 maja 2026

Pierwszy pacjent otrzymał terapię genową ER-100. Ma „odmładzać” komórki siatkówki

Naukowcy z amerykańskiej firmy Life Biosciences rozpoczęli pierwsze kliniczne testy terapii ER-100 u człowieka. Metoda ma przywracać sprawność uszkodzonym komórkom nerwowym siatkówki poprzez częściowe przeprogramowanie komórkowe. Badanie obejmuje choroby, w których dochodzi do utraty wzroku, w tym jaskrę otwartego kąta i niearterytyczną przednią niedokrwienną neuropatię nerwu wzrokowego.

11 czerwca 2026

StartSzukaj