Különleges atlasz készült az emberi retina fejlődéséről, ami csodafegyver lehet a vakságot okozó betegségek gyógyításában
Hol találhatók az egyes sejttípusok az emberi szövetekben, mely gének aktívak bennük és milyen fehérjék találhatók ott? Ilyen kérdésekre készül választ adni az a különleges atlasz, ami a retina fejlődésének állomásait térképezi fel.
Az atlaszt létrehozó kutatók célja volt, hogy ne csak az emberekből izolált szövetekről, hanem az organoidokról (vagyis laboratóriumban tenyésztett, az emberi szervekhez hasonlóan fejlődő szövetcsomókról) is információt nyújtsanak. „Az organoidok előnye, hogy beavatkozhatunk a fejlődésükbe, és hatóanyagokat tesztelhetünk rajtuk, így többet tudhatunk meg az egészséges szövetekről és a betegségekről egyaránt” – mondta Barbara Treutlein, az ETH Zürich fejlődésbiológia-professzora.
A svájci kutatócsoport egy olyan megközelítést dolgozott ki az emberi őssejtekből származó retinaorganoidok vizsgálatára, amelynek középpontjában a 4i technológia (iteratív indirekt immunfluoreszcens képalkotás) áll. Ez a képalkotó technika fluoreszcens mikroszkópiával több tucat fehérjét képes nagy felbontásban láthatóvá tenni egy vékony szöveti metszetben.
Míg a fluoreszcens mikroszkópiával általában három fehérjét tudnak kiemelni egy szövetben, de ötnél többet technikailag sem lehetséges megfesteni. A 4i technológiával ehhez képest több lépésben ismétlik meg a folyamatot, és minden egyes lépés után kimossák a színezést a szövetmintákból, majd az egyes felvételeket egyetlen mikroszkópos képpé egyesítik, így azon 53 különböző fehérje látható. Ezek információt nyújtanak a retinát alkotó egyes sejttípusok (például a csapok, pálcikák vagy ganglionsejtek) működéséről.
Minden elemzést elvégeztek különböző fejlődési stádiumban lévő organoidokon, így egy olyan képi és genetikai információkból álló sorozatot alkottak meg, amely a retinaorganoidok teljes, 39 hetes fejlődését bemutatja. „Ennek az idősornak a segítségével meg tudjuk mutatni, hogyan épül fel lassan az organoidszövet, hogy mely sejttípusok mikor és hol szaporodnak, és hogy hol helyezkednek el a szinanpszisok. A folyamatokat össze lehet hasonlítani a retina kialakulásával az embrionális fejlődés során” – mondta a tanulmány vezető szerzője, a Bázeli Egyetemen kutató Gray Camp.
A képeket és az információkat ingyenesen is megosztották az EyeSee4is nevű oldalon.
Az egészséges retinaorganoidok fejlesztése után a kutatók azt remélik, hogy a jövőben gyógyszerekkel vagy genetikai módosítással meg tudják akadályozni azok fejlődését, és így akár olyan betegségek lefolyását is mesterséges szerveken tudnak tanulmányozni, mint az örökletes retinitis pigmentosa, amely a retina fényérzékeny receptorainak degenerációjával végül vaksághoz vezet.
Később további szövettípusokra is kiterjesztenék a megközelítést, így lépésről lépésre összeállhat egy általános atlasz, amely az emberi organoidok és szövetek fejlődéséről nyújt információt.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: