من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية ، وتزرع شبكية العين

تشكل الخلايا الجذعية البشرية تلقائيًا نسيجًا يتطور إلى شبكية العين - وهي أنسجة العين التي تسمح لنا برؤيتها. جاء ذلك في مقالة نشرت في مجلة خلية الخلايا الجذعية. في المستقبل ، يمكن أن يساعد زرع مثل هذا النسيج ثلاثي الأبعاد المرضى الذين يعانون من ضعف البصر.

"هذا هو معلم هام في مرحلة جديدة من تطور الطب التجديدي"، - علق نتائج التحقيقات مدير رأسه الجماعات توالد وأستاذ تكوين الخلايا العصبية يوشيكي ساساي (يوشيكي ساساي)، MD، دكتوراه، من مركز علم الأحياء التنموي، معهد بحوث بتبريد (مركز ريكن لعلم الأحياء التنموي ) ، اليابان. "نهجنا يفتح آفاق جديدة في استخدام الأنسجة المعقدة المشتقة من الخلايا الجذعية البشرية للمعالجة ، وكذلك للبحث الطبي المتعلق بالإمراض وتطور الأدوية".

في عملية التطور ، شبكية العين هي نسيج حساس للضوء يحيط السطح الداخلي للعين - يتشكل من بنية تعرف باسم الزجاج البصري أو العين. في العمل الجديد للباحثين اليابانيين ، تشكلت هذه البنية بشكل عفوي من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESCs) - الخلايا المشتقة من الأجنة البشرية التي لديها القدرة على التفريق إلى أنسجة مختلفة. وقد أصبح هذا ممكنا من خلال أساليب زراعة الخلايا ، والتي تم تحسينها من قبل البروفسور ساساي ومجموعته.

يتم تنظيم الخلايا المشتقة من hESCs في بنية ثلاثية الأبعاد صحيحة مع طبقتين من كأس العين ، واحدة منها تحتوي على عدد كبير من الخلايا الحساسة للصور - مستقبلات ضوئية. بما أن انحطاط الشبكية ناتج في المقام الأول عن تلف للمستقبلات الضوئية ، يمكن أن تصبح الأنسجة hESCs التي تم الحصول عليها منها مادة مثالية للزراعة.

لا يفتح البحث الذي أجراه العلماء اليابانيون آفاقاً إضافية لاستخدام الخلايا الجذعية في الطب التجديدي فحسب ، بل إنه سيؤدي ، دون شك ، إلى تسريع تطوير هذا المجال من العلوم الطبيعية كعلم الأحياء التنموي. في سياق التجارب ، كان الباحثون مقتنعين بأن زجاج العين ، الذي يتكون من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية ، يكون أكثر سمكًا من ذلك الذي ينمو من الخلايا الجذعية الجنينية للفأر. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي على كل من القضبان والمخروط ، بينما في ESC المجال ، التمايز في المخاريط أمر نادر الحدوث. هذا يعني أن الخلايا الجنينية تحمل تعليمات خاصة بالأنواع لإنشاء بنية العين هذه.

"إن بحثنا يفتح الطريق لفهم خصوصيات تنمية العين الخاصة بالبشر ، والتي كانت الدراسة مستحيلة في السابق" ، كما يؤكد الأستاذ ساساي.

هذا ليس أول نجاح كبير لمجموعة البروفيسور ساساي. في نهاية العام الماضي ، نما العلماء من الخلايا الجذعية الجنينية للفأر وهي جزء أمامي وظيفي من الغدة النخامية (الغدّة الغدّنية) ، يتألف من عدة أنواع مختلفة من الخلايا المنتجة للهرمونات. مقال عن نتائج هذا العمل تم نشر التكوين الذاتي للظاهرة الغدانية الوظيفية في الثقافة ثلاثية الأبعاد في مجلة نيتشر.

الغدة النخامية هي غدة صماء صغيرة في قاعدة الدماغ ، والتي تنتج عدة هرمونات مهمة. من المهم بشكل خاص في فترة التطور المبكر ، والقدرة على تقليد تعليمه في المختبر ستساعد العلماء على فهم التكوين الجنيني بشكل أفضل. ترتبط الاضطرابات في الغدة النخامية باضطرابات النمو ، مثل العملقة ، ومشاكل الرؤية ، بما في ذلك العمى.

لن تكون هذه التجربة ممكنة بدون ثقافة خلية ثلاثية الأبعاد. الغدة النخامية هي عضو منفصل ، ولكن لتطويرها ، هناك حاجة إلى إشارات كيميائية من منطقة الدماغ الواقعة فوقها مباشرة - تحت المهاد. في ثقافة ثلاثية الأبعاد ، يمكن للعلماء أن ينمو في وقت واحد قريب من نوعين من الأنسجة ، مما يؤدي إلى أسبوعين من الخلايا الجذعية ذاتية التنظيم في الغدة النخامية.

أظهر التلوين الفلوري أن النسيج النخامي المزروع يعبر عن المؤشرات الحيوية المناظرة والخرافات النموذجية لهرمونات الغدة النخامية الأمامية. ذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك واختبروا وظائف الأعضاء المولدة من قبلهم ، واستبدلوا بها الفئران المحرومة من الغدة النخامية. انتهت التجارب بنجاح: نجحت الغدة النخامية في الهندسة الحيوية في استعادة مستويات هرمونات الجلوكوكورتيكويد في دم الحيوانات وتخلصت من الأعراض السلوكية مثل الخمول. لم تتحسن حالة الفئران ذات هياكل الخلايا الجذعية المزروعة التي لم تتعرض لعوامل التشوير الضرورية ، وبالتالي لم تصبح غدة نخامية وظيفية.

يخطط البروفيسور ساساي وزملاؤه لتكرار التجربة على الخلايا الجذعية البشرية ، وفي رأيهم ، سيستغرق هذا العمل ثلاث سنوات على الأقل.

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