Исследователи университета Джонса Хопкинса разработали эффективный метод превращения человеческих стволовых клеток в ганглиозные клетки сетчатки – разновидность нервных клеток, локализующихся в сетчатке и обеспечивающих передачу визуальных сигналов от глаза в головной мозг. Гибель и нарушение функционирования этих клеток приводят к утрате зрения при таких заболеваниях, как глаукома и рассеянный склероз.
С помощью метода генетического редактирования CRISPR-Cas9 исследователи встроили ген красного флуоресцирующего белка в ДНК человеческих эмбриональных стволовых клеток. Экспрессия этого гена в клетках должна была запускаться только при экспрессии другого гена BRN3B (POU4F2). Ген BRN3B экспрессирован в зрелых ганглиозных клетках сетчатки, а его белковый продукт виден под микроскопом в красном свете. Впоследствии это использовалось для активируемой флуоресценцией селекции дифференцированных ганглиозных клеток сетчатки из смешанной популяции.
Серия экспериментов по направленной дифференцировке показала, что добавление соединения растительного происхождения форсколина в первый день дифференцировки повышало эффективность трансформации стволовых клеток в ганглиозные клетки сетчатки. На тридцатый день в культуре появлялись видимые под микроскопом скопления флуоресцирующих клеток. Авторы очень вдохновлены этим результатом, так как они впервые получили возможность изолировать ганглиозные клетки сетчатки и изучать их в чистой популяции. В настоящее время они занимаются поиском других генов, играющих важные роли в выживании и функционировании ганглиозных клеток.
Флуоресцентная микроскопия: ганглиозные клетки сетчатки на 50-й день культивации
По словам руководителя исследования профессора Дональда Зака (Donald Zack), полученные результаты не только помогут лучше разобраться в биологии оптического нерва, но и позволят создать клеточные модели для разработки лекарственных препаратов. Более того, в конечном итоге они могут лечь в основу методов клеточной трансплантационной терапии для восстановления зрения у пациентов с глаукомой и рассеянным склерозом.
Следует также отметить, что форсколин широко доступен в виде пищевых добавок для похудения и наращивания мышечной массы и позиционируется как растительный препарат для лечения различных заболеваний, однако авторы предупреждают, что эффективность и безопасность его применения для лечения или предотвращения слепоты или любых других болезней не имеют научных доказательств.
Статья Valentin M. Sluch et al. Differentiation of human ESCs to retinal ganglion cells using a CRISPR engineered reporter cell line опубликована в журнале Scientific Reports.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Johns Hopkins University: Researchers Grow Retinal Nerve Cells in the Lab.
11.12.2015
11.12.2015
