У людей с наследственными заболеваниями глаз, такими как пигментный ретинит или макулярная дегенерация, необратимая дегенерация сетчатки — слоя фоторецепторов в задней части глаза — может вызвать ухудшение зрения и привести к слепоте. Хотя миллионы людей во всем мире страдают от слепоты, связанной с дегенерацией сетчатки, лекарственного лечения не существует.

Терапия стволовыми клетками обещает способствовать регенерации. Стволовые клетки сетчатки (СКС) обладают способностью к самообновлению и могут непрерывно генерировать новые клетки. Хотя у низших позвоночных, таких как рыбки данио и амфибии, есть СКС, их наличие у млекопитающих остаётся под вопросом.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine, учёные обнаружили популяцию стволовых клеток в сетчатке глаза у человеческих эмбрионов, которую они назвали стволовыми клетками нервной сетчатки человека (hNRSCs). Команда также обнаружила, что в распространённой модели органоида сетчатки содержится популяция hNRSCs со схожим профилем транскрипции. Когда исследователи пересадили клетки, полученные из органоида, мышиной модели с пигментным ретинитом, лечение уменьшило дегенерацию сетчатки и улучшило зрительную функцию. Эти результаты открывают новые перспективы для восстановления зрения у людей с заболеваниями сетчатки.

В настоящем исследовании Цзяньчжун Су и его коллеги из Медицинского университета Вэньчжоу использовали одноклеточное и пространственное транскриптомическое секвенирование для характеристики экспрессии генов в образцах сетчатки глаза плода человека, которые были получены после прерывания беременности. При этом они выявили отдельную популяцию клеток, которые могут самообновляться и развиваться в различные типы клеток.

Использование тканей плода по-прежнему вызывает споры в США и многих других странах, что делает другой источник hNRSCs очень ценным. Человеческие ретиноидные органоиды, которые очень похожи на сетчатку глаза in vivo, представляют собой многообещающую альтернативу для изучения развития сетчатки in vitro. Используя человеческие ретиноидные органоиды, полученные из линии эмбриональных стволовых клеток человека, команда выявила популяцию клеток, которая по своему транскрипционному профилю была похожа на hNRSCs в сетчатке глаза плода. Исследователи пересадили эти клетки мышиной модели с пигментным ретинитом в возрасте двух-трёх недель, когда дегенерация клеток сетчатки уже началась, и наблюдали за ними в течение четырёх месяцев. Новые клетки дифференцировались и интегрировались в сетчатку животных-хозяев и даже сформировали функциональные синапсы. С помощью анализа оптомоторной реакции исследователи обнаружили частичное улучшение зрительной функции у мышей, которым вводили hNRSC.

Несмотря на многообещающие результаты, необходимы дальнейшие исследования для изучения механизмов, лежащих в основе восстановления сетчатки с помощью hNRSC, а также для тестирования клеток на животных моделях с поздней стадией дегенерации сетчатки. Однако авторы надеются, что их открытия углубят понимание биологии сетчатки и раскроют регенеративный потенциал hNRSC.