Ученые заново выращивают клетки сетчатки в лаборатории с помощью нанотехнологий

 Пытаясь устранить основную причину слепоты в развитых странах, исследователи привлекли нанотехнологии для восстановления клеток сетчатки.

Дегенерация желтого пятна — это форма потери центрального зрения, которая имеет серьезные социальные, подвижные и психические последствия. Он затрагивает сотни миллионов людей во всем мире, и его распространенность увеличивается.

Дегенерация является следствием повреждения пигментных клеток сетчатки. Наши тела не могут расти и заменять эти клетки, как только они начинают умирать, поэтому ученые изучают альтернативные методы замены их и мембраны, в которой они находятся.

«Раньше ученые выращивали клетки на плоской поверхности, что не имело биологического значения», — объясняет биохимик из Университета Англии Раскин Барбара Пирсионек.

«Использование этих новых методов показало, что клеточная линия процветает в трехмерной среде, обеспечиваемой каркасами».

Ученый-биомедик из Ноттингемского Трентского университета Биола Эгбовон и его коллеги изготовили эти трехмерные каркасы из полимерных нановолокон и покрыли их стероидом для уменьшения воспаления.

Используя технику, называемую электроспиннингом, которая производит волокна нанометровой ширины путем впрыскивания расплавленного полимера через поле высокого напряжения, команда смогла сохранить каркас достаточно тонким.

Полиакрилонитриловый полимер, который они использовали, обеспечивал механическую прочность, а полимер Джеффамин притягивал воду, по существу позволяя синтетическому каркасу действовать как мембрана.

Способность материала притягивать воду — это то, что помогает клеткам связываться с каркасом, а также стимулирует их рост, но когда эффект слишком сильный, в предыдущих исследованиях это также было связано с гибелью клеток.

Новая формула команды кажется правильной, поскольку система увеличила рост и продолжительность жизни лабораторных клеток сетчатки и сохранила их жизнеспособность в течение как минимум 150 дней.

«Это исследование впервые продемонстрировало, что каркасы из нановолокон, обработанные противовоспалительным веществом, таким как флуоцинолона ацетонид, могут усиливать рост, дифференцировку и функциональность клеток пигментного эпителия сетчатки», — говорит Пирсьонек.

В предыдущих попытках для создания аналогичного каркаса использовались коллаген и целлюлоза, но Эгбовон и его команда считают, что их синтетический вариант будет легче сделать совместимым с нашей иммунной системой и проще модифицировать.

Новое исследование показало, что этот метод может поддерживать здоровье необходимого единственного слоя клеток сетчатки, производя биомаркеры, указывающие на то, что они функционируют более естественно, чем это было обнаружено при их выращивании на других средах.

Тем не менее, мы еще многого не знаем о том, насколько жизнеспособным будет этот подход для лечения людей с дегенерацией желтого пятна.

«Хотя это может указывать на потенциал таких клеточных каркасов в регенеративной медицине, это не решает вопрос биосовместимости с тканями человека», — предупреждают Эгбовон и его коллеги в своей статье, поскольку существует огромная разница между растущими клетками в чашке Петри и наличие функционирующего заменителя ткани в организме.

Другие исследования в этой области уже изучают, могут ли выращенные в лаборатории клетки быть подключены обратно к другим типам клеток сетчатки для формирования функционирующих единиц ткани. Другая тактика включает в себя активацию клеток уже в тканях человеческого глаза, которые регенерируют клетки сетчатки у других животных.

Следующими шагами команды будет исследование ориентации клеток, что важно для обеспечения хорошего кровоснабжения, прежде чем их можно будет рассмотреть для тестирования внутри живой системы.

Источник