Wykorzystanie komórek macierzystych pochodzących od pacjenta umożliwi wysokoprzepustowe badania przesiewowe leków pod kątem potencjalnych środków terapeutycznych. Rozwój modelu opisano w czasopiśmie Stem Cell Reports. NEI jest częścią National Institutes of Health.

„Ten system »choroby w naczyniu« pomoże nam zrozumieć, w jaki sposób brak pigmentu w albinizmie prowadzi do nieprawidłowego rozwoju siatkówki, włókien nerwu wzrokowego i innych struktur oka kluczowych dla widzenia centralnego” – powiedział dr Aman George, naukowiec z Oddziału Genetyki Okulistycznej i Funkcji Wizualnych NEI oraz główny autor raportu.

OCA to zestaw warunków genetycznych, które wpływają na pigmentację oka, skóry i włosów z powodu mutacji w genach kluczowych dla produkcji pigmentu melaniny. W oku pigment jest obecny w nabłonku barwnikowym siatkówki (RPE) i wspomaga widzenie, zapobiegając rozpraszaniu światła. RPE znajduje się tuż obok fotoreceptorów wyczuwających światło w oku i zapewnia im odżywienie i wsparcie. Osoby z OCA nie mają zabarwionego RPE i mają słabo rozwinięty dołek, obszar w siatkówce, który ma kluczowe znaczenie dla widzenia centralnego. Nerw wzrokowy przenosi sygnały wzrokowe do mózgu. Osoby z OCA mają źle poprowadzone włókna nerwu wzrokowego. Naukowcy uważają, że RPE odgrywa rolę w tworzeniu tych struktur i chcą zrozumieć, jak brak pigmentu wpływa na ich rozwój.

„Zwierzęta wykorzystywane do badania albinizmu nie są idealne, ponieważ brakuje im dołków” – powiedział dr Brian P. Brooks, dyrektor kliniczny NEI i szef oddziału genetyki okulistycznej i funkcji wizualnych. „Model ludzkich komórek macierzystych, który naśladuje chorobę, jest ważnym krokiem naprzód w zrozumieniu albinizmu i testowaniu potencjalnych terapii w jego leczeniu”.

Aby stworzyć model, naukowcy przeprogramowali komórki skóry osób bez OCA i osób z dwoma najczęstszymi typami OCA (OCA1A i OCA2) w pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC). Następnie iPSC zróżnicowano do komórek RPE. Komórki RPE od pacjentów z OCA były identyczne z komórkami RPE od osób zdrowych, ale wykazywały znacznie zmniejszoną pigmentację.

Naukowcy wykorzystają model do zbadania, w jaki sposób brak pigmentacji wpływa na fizjologię i funkcję RPE. Teoretycznie, jeśli rozwój dołka jest zależny od pigmentacji RPE, a pigmentację można w jakiś sposób poprawić, wady wzroku związane z nieprawidłowym rozwojem dołka mogą zostać przynajmniej częściowo rozwiązane.

„Leczenie albinizmu w bardzo młodym wieku, być może nawet w okresie prenatalnym, kiedy kształtują się struktury oka, miałoby największe szanse na uratowanie wzroku” – powiedział Brooks. „U dorosłych korzyści mogą ograniczać się na przykład do poprawy wrażliwości na światło, ale dzieci mogą zobaczyć bardziej spektakularne efekty”.

Zespół bada obecnie, jak wykorzystać swój model do wysokoprzepustowych badań przesiewowych potencjalnych terapii OCA.

Źródło: sciencedaily.com