Учёные вырастили полноценную роговицу из стволовых клеток

Учёные из США разработали эффективный метод регенерации роговицы глаза с помощью редких лимбальных стволовых клеток, что даёт надежду людям, теряющим зрение в результате ожогов, травм и различных заболеваний. Результаты работы опубликованы в июльском номере журнала Nature.

Исследование проводилось совместно учёными из Массачусетского Института Зрения и Слуха (Massachusetts Eye and Ear/Schepens Eye Research Institute), Женской Больницы Бригхэм (Brigham and Women’s Hospital) и Бостонской Системы Здравоохранения при Департаменте США по Делам Ветеранов (VA Boston Healthcare System). Это первый в мире случай создания функциональной ткани с помощью стволовых клеток взрослого человека.

Для поиска очень редких лимбальных стволовых клеток (ЛСК) в донорском глазе человека учёные использовали антитела к их специфическому маркеру. Лимбальные стволовые клетки находятся в базальном эпителии роговицы (лимбе) и отвечают за обновление и восстановление её тканей. Их потеря в результате травмы или болезни является одной из основных причин слепоты. После выделения ЛСК исследователи использовали их для получения анатомически точной, функциональной роговицы человека у мышей.

«Лимбальные стволовые клетки очень редки, однако успешные трансплантации зависят именно от них», — говорит Брюс Ксандер (Bruce Ksander), доктор Массачусетского глазного и ушного центра и соавтор исследования. «Наше открытие сделает трансплантацию роговицы намного проще».

Молекула ABCB5 была открыта в рамках совместных исследований в лаборатории Маркуса Франка (Markus Frank), доктора медицины из Детского Госпиталя Бостона (Boston Children’s Hospital), и доктора медицины Наташи Франк (Natasha Frank), сотрудника Системы Здравоохранения Бостона и Женского Госпиталя Бригхэм.

Учёные обнаружили, что ABCB5 вырабатывается в клетках-предшественниках кожи и кишечника человека. В новой работе на модели мыши они обнаружили, что ABCB5 также производится лимбальными стволовыми клетками для поддержания их жизнедеятельности, а также для создания и восстановления роговицы. У мышей с деактивированным геном ABCB5 отсутствовали лимбальные стволовые клетки, а восстановление роговицы после травмы было существенно хуже.

«ABCB5 позволяет лимбальным стволовым клеткам выживать, защищая их от апоптоза [запрограммированной смерти клетки],» – говорит Маркус Франк. «Модель мыши впервые позволила нам увидеть важную роль ABCB5 в нормальном развитии и в отношении стволовых клеток в целом», -добавляет Наташа Франк.

В настоящее время Маркус Франк совместно с представителями фармацевтической промышленности разрабатывает антитела к ABCB5, отвечающие нормативам клинических исследований США.