Новый шаг на пути создания глаза из стволовых клеток сделали японские учёные. Специалисты Центра биологии развития (Center for Developmental Biology) японского института физико-химических исследований (RIKEN) провели эксперимент, в ходе которого из "универсальных" клеток был получен глазной бокал — часть глаза зародыша человека.
Глазной бокал (optic cup) — это чашеобразное углубление переднего мозгового пузыря эмбриона, из которого развивается сетчатка глаза. Учёные выращивали его in vitro (в пробирке).
Ранее специалисты этой же лаборатории на примере мышей доказали способность эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) к самоорганизации. Причём, если прежде биологам удавалось вырастить ЭСК лишь в виде двумерных листов, то с мышиными стволовыми клетками удалось получить трёхмерные структуры из мозговых (гипофизных) и глазных клеток.
В новом эксперименте клетки-предшественники (теперь уже человека) спонтанно и самопроизвольно образовали шаровидную форму, в которой на двадцать шестой день насчитывалось около 9 тысяч клеток. К сороковому дню эта структура сложилась вовнутрь, образуя "мешочек" (тот самый глазной бокал) размером около 550 микрометров.
"Наше открытие разрешает давний спор по поводу того, чем обусловлено развитие глазного бокала — внутренними или внешними сигналами", — рассказывает один из авторов работы Ёшики Сасаи (Yoshiki Sasai). Теперь стало ясно, что ключевые механизмы сложной организации запускаются самой клеткой, а не вследствие воздействия внешних факторов, пишет Nature.
На 126-й день эксперимента глазной бокал с внешней стороны уже был покрыт эпителием сетчатки, а с внутренней – дифференцированными слоями клеток сетчатки, среди которых сформировались: фоторецепторы, биполярные клетки сетчатки и ганглиозные клетки. Кроме того, впервые учёные наблюдали полученные таким образом колбочки сетчатки глаза.
Учёные отмечают, что в ходе экспериментов они зафиксировали некоторое расхождение во времени развития глазных бокалов человека и грызунов, а также различие размеров структур. Человеческий прообраз глаза был в десять раз объёмнее мышиного и примерно в два раза больше в диаметре, то есть почти таким же как и in vivo (в живом организме).
По словам специалистов, их открытие является шагом на пути выращивания искусственного человеческого глаза. Если в ходе клинических испытаний не обнаружатся какие-либо проблемы (например, неспособность сращивания пересаженной ткани с тканями человека), то в скором времени методика позволит заменять повреждённые органы зрения человека.
Примечательно, что параллельно с экспериментами по выращиванию сетчатки, японские учёные исследуют возможность криоконсервации полученных тканей. Эта технология может понадобиться для сохранения тканей для будущей пересадки пациентам с определёнными заболеваниями глаз.
Добавим, что стволовые клетки вызывают повышенный интерес не только у учёных, но и у общества, так как являются потенциальным "источником вечной молодости". Так, недавно французские учёные открыли способность некоторых стволовых клеток жить и делиться даже после смерти человека.
