Саморемонт сетчатки глаз возможен: новый метод вернул слепым мышам возможность видеть свет

Американские исследователи из Медицинского центра Маунт-Синай и Национального института глаз США сообщили о новом методе восстановления зрения. Его суть заключается в активации особых клеток сетчатки глаза, которые по свойствам очень напоминают стволовые.

Напомним, что сетчатка — это тонкая внутренняя оболочка глаза. Она содержит фоторецепторные (то есть чувствительные к свету) клетки. Они бывают двух видов: палочки, которые отвечают за зрение в сумерках и ночью, а также за периферическое зрение, и колбочки, их три типа, каждый возбуждается светом определённой длины волны, отвечают за цветовое восприятие днём.

При дегенеративных заболеваниях сетчатки работа этих клеток нарушается. И эффективного лечения таких недугов до сих пор не существовало.

В ходе новой работы учёные решили использовать регенеративные способности организма, иными словами, функцию «саморемонта». По их мнению, это направление является более перспективным, чем лечение при помощи медикаментов или инвазивных процедур.

Объектом исследования стали клетки Мюллера — это вспомогательные клетки нервной ткани, которые содержатся в сетчатке глаз позвоночных.

Предыдущие работы показали, что у рыбок данио-рерио (один из модельных организмов) клетки Мюллера демонстрируют потрясающий регенеративный потенциал. При повреждениях они начинают делиться и, подобно стволовым клеткам, могут служить предшественниками фоторецепторных и других типов клеток сетчатки.

А вот у млекопитающих клетки Мюллера не обладают такой способностью. Именно поэтому прогрессирующие заболевания сетчатки (например, возрастная макулодистрофия или пигментный ретинит) становятся необратимыми у людей.

Но что, если бы клетки сетчатки человека обладали той же способностью к «саморемонту», что и у данио-рерио? Добиться этого возможно, если осуществить так называемый перенос генов и «перепрограммировать» клетки, уверены учёные. (Они посчитали, что вызывать деление клеток Мюллера при помощи повреждений было бы контрпродуктивно.)

Новый метод опробовали на мышах. Слепым от рождения грызунам сначала активировали спящие «стволовые» клетки Мюллера, а затем при помощи переноса гена заставили их развиваться в фоторецепторные клетки — палочки.

Специалисты отмечают, что палочки являются наиболее распространённым типом клеток в сетчатке, их восстановление — первый шаг к восприятию света. Именно палочки через синапсы передают другим клеткам вглубь сетчатки сигналы, которые затем отправляются в мозг.

«Палочки позволяют нам видеть при слабом освещении, но они также могут помочь сохранить колбочки, которые важны для цветового зрения и высокой остроты зрения. Колбочки имеют тенденцию умирать на поздних стадиях глазных болезней. Если мы получим возможность восстанавливать палочки, это может быть стратегией лечения заболеваний глаз», — поясняет Томас Гринвелл (Thomas Greenwell) из Национального института глаз США.

Команда обнаружила, что при их подходе новые палочки успешно встраиваются в структуру сетчатки и начинают функционировать. Никакой разницы между этими «сгенерированными» клетками и «родными» не было, пишут исследователи. Новые палочки реагировали на свет и передавали другим клеткам сигналы, которые затем поступали в зрительную кору головного мозга мышей (это подтвердили измерения активности клеток мозга). Таким образом, зрительный путь был восстановлен.

Через четыре-шесть недель после «перепрограммирования» клеток Мюллера слепые грызуны уже могли видеть свет, но, вероятно, они не различали объекты или фигуры. Количество новых фоторецепторных клеток составило 0,2% от числа палочек в здоровой мышиной сетчатке, сообщает журнал Science.

Но и этот результат — явный прогресс и тот самый «свет в конце тоннеля», на который стоит ориентироваться в дальнейших работах, уверены эксперты.

Впереди у исследователей поведенческие тесты, которые покажут, насколько хорошо проходит восстановление зрения у животных с врождённой слепотой и какие задачи они могут выполнять после процедуры.

После ряда экспериментов такую же стратегию, вероятно, можно будет применять и для лечения болезней сетчатки у людей. Более того, не исключено, что и другие нарушения зрения, к примеру, глаукома, также будут поддаваться лечению по новой методике.

Научная статья по итогам прорывной работы была опубликована в журнале Nature.

Напомним, что ранее авторы проекта «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) рассказывали о другом методе спасения зрения, который предполагает восстановление сетчатки при помощи стволовых клеток. Кроме того, в борьбу со слепотой вступила генная терапия, а химики между тем объяснили, как сетчатку разрушает синий свет, исходящий от экранов электронных устройств.