Более 3 миллионов американцев имеют глаукому, серьезное заболевание глаз, вызывающее потерю зрения. Используя модели стволовых клеток человека, исследователи из Медицинской школы Университета Индианы обнаружили, что они могут анализировать дефицит в клетках, поврежденных глаукомой, с возможностью использовать эту информацию для разработки новых стратегий для замедления процесса заболевания.
Исследование, опубликованное 11 июня в Stem Cell Reports, было сфокусировано на выявлении генетических мутаций в ганглиозных клетках сетчатки, которые служат связью между глазом и мозгом. Исследователи обнаружили, что при дифференциации плюрипотентных стволовых клеток человека в ганглиозные клетки сетчатки им удалось идентифицировать признаки, связанные с нейродегенерацией при глаукоме.
«Как только вы определили цель, подобную этой, — что идет не так в клетках, — это открывает ряд возможностей для возможной разработки терапевтических подходов, особенно подходов фармакологии, чтобы замедлить и обратить вспять эти дегенеративные фенотипы», — сказал Джейсон. Мейер, кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской и молекулярной генетики в Медицинском институте IU.
Команду исследователей возглавлял Мейер вместе с соавторами публикации, Кирстином Вандерволлом и Канг-Чи Хуаном, аспирантами Школы наук при ИЮПИ в лаборатории Мейера, расположенной в Научно-исследовательском институте неврологии им. Штарка. Лаборатория Мейера ранее находилась в Научной школе.
Когда клетки сетчатки ганглия дегенерируют через глаукому, это приводит к потере зрения и возможной слепоте. Исследователи в этом исследовании получили плюрипотентные стволовые клетки от пациента с генетической формой глаукомы, сказал Мейер. Затем они дифференцировали стволовые клетки в ганглиозные клетки сетчатки для поиска дефицита нейродегенерации.
Читайте также: если вам интересны игры на ПК, то наверное вы хотите знать о некоторых лучших из них. Например из жанра souls, хотя сам жанр очень спорный. Хотите узнать о лучших играх похожих на dark souls. Тогда читайте эту статью, там представлен список лучших souls like играх на ПК.
«Одной из сильных сторон (исследования стволовых клеток) является то, что, когда вы получаете клетки от пациента, у которого есть генетическая основа для заболевания, все ДНК находятся в ДНК клетки, чтобы развить особенности заболевания», — сказал Мейер. ,
Они также использовали технологию редактирования генов — CRISPR-Cas9 — для введения генетической мутации, обычно связанной с глаукомой, в существующие линии стволовых клеток для моделирования заболевания, а также для исправления дефекта гена в клетках, полученных от пациента.
«Подходы к редактированию генов CRISPR / Cas9 не только позволили нам изучить заболевание, но и с помощью этого подхода мы также смогли показать, как исправление генной мутации обратило болезнь, демонстрируя потенциал для подходов генной терапии», — сказал Хуанг.
Мейер сказал, что команда обнаружила дисфункцию в процессе аутофагии, способ тела удалять поврежденные клетки для регенерации здоровых клеток.
«Мы обнаружили, что в клетках пациентов с глаукомой есть некоторые недостатки в этом процессе аутофагии, поэтому у вас было слишком много клеточного мусора, который накапливался», — сказал Мейер, добавив, что этот дефицит коррелирует с дегенерацией клеток, что сморщиться и в конечном итоге отмирать
Используя фармацевтическое соединение под названием рапамицин — которое, как известно, ускоряет процесс аутофагии — Мейер сказал, что они обнаружили, что многие из нейродегенеративных характеристик, которые они ранее идентифицировали, замедлились, и клетки, казалось, восстанавливались и выглядели более нормальными.
Мейер сказал, что стволовые клетки человека играют важную роль в изучении заболеваний человека, особенно нейродегенерации. Предыдущие исследования ганглиозных клеток сетчатки и глаукомы как дегенеративного заболевания с использованием моделей на животных позволяют предположить различия в реакции клеток между видами.
«Поскольку они являются клетками человека, это дает нам более репрезентативную модель для тестирования фармакологических соединений, — добавил Вандерволл, — и дает нам лучшее представление о том, как они могут быть токсичными или нетоксичными для клеток человека по сравнению с тестируемыми соединениями. у животных».
Мейер сказал, что, определив мишень в клетках — процесс аутофагии — текущая работа лаборатории будет сосредоточена на анализе способов использования различных типов фармацевтических соединений для лечения глаукомы. Как и в случае со многими нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Альцгеймера и Паркинсона, существует очень мало способов лечения, если таковые имеются, и лечения нет.
«Существует острая необходимость попытаться определить новые подходы к лечению этих заболеваний», — сказал Мейер. Грантовая поддержка для этого исследования была предоставлена Национальным институтом глаз, Индианским фондом исследований здоровья спинного мозга и травм головного мозга, а также Институтом клинических и трансляционных наук Индианы.