Биолози създадоха човешка ретина буквално от нулата, за да научат как се сформират клетките, които ни позволяват да виждаме света в цветове, пише Science Alert. Това постижение би могло да положи основите на терапии за различни очни заболявания, включително цветна слепота и макулна дегенерация. Освен това установява т.нар. „органоиди“ (изкуствено отгледани тъкани на органи) като модел за изучаване на човешкото развитие на клетъчно ниво.
„Всичко, което изследвахме (в органоидната ретина), наподобява нормално развиващо се око – то просто е отгледано в блюдо на Петри – коментира Робърт Джонстън, биолог в университета „Джон Хопкинс“. – Разполагаме с моделна система, която можем да манипулираме, без да изучаваме хората директно.“
Съдбата на стволовите клетки
Лабораторията, в която Джонстън работи, проучва как точно се предопределя съдбата на клетките. И по-точно - какво реално се случва в утробата, за да накара стволовите клетки да се превърнат в клетки със специфична функция. Конкретно за ретината, учените се фокусират върху развитието на клетките, които ни позволяват да виждаме синьо, червено и зелено.
Повечето изследвания от този тип се извършват върху мишки и риби. Зрението на тези видове обаче се отличава от това на хората – най-малкото, те не виждат света в цветове. Затова екипът на Джонстън решава да създаде тъкан на човешко око от стволови клетки.
„Именно трицветното зрение е онова нещо, което ни различава от повечето бозайници – казва Киара Елдред, ръководителка на изследването. – Ние се опитваме да открием пътищата, по които тези клетки преминават, за да ни предоставят това специално цветно зрение.“
Стволовите клетки са се превръщат в пълноценна ретина в рамките на няколко месеци. През този период учените откриват, че клетките, които разпознават синия цвят, се материализират първи. Чак след това идва ред на онези, отговорни за червеното и зеленото.
И в двата случая екипът открива, че ключът към трансформацията се крие в „прилива и отлива“ на хормоните на щитовидната жлеза. Интересното в случая е, че щитовидната жлеза, естествено, не е присъствала в блюдото на Петри и съответно – не е контролирала нивата на този хормон. Очната тъкан обаче е правела тъкмо това.
Когато учените разбират как точно количеството на хормоните на щитовидната жлеза определя дали клетките стават сини, червени и зелени рецептори, те започват да манипулират крайния резултат и създават два вида ретини. Едните разпознават само синьото, а другите – зелено и червено.
Какво можем да научим от всичко това?
Самият факт, че хормоните на щитовидната жлеза изпълняват ключова роля при създаването на зелените фоторецептори, обяснява защо преждевременно родените бебета (които имат по-ниски нива на тези хормони) са изложени на по-голям риск от зрителни проблеми.
„Ако можем да разберем какво погубва една клетка, един ден бихме могли да възстановим цветното зрение при хора с увредени фоторецептори – казва Елдред. „Какво ни позволява да виждаме света в цветове?“ – това е един наистина красив въпрос.“
За в бъдеще учените смятат да използват органоидите, за да научат още подробности за цветното зрение и механизмите, свързани с образуването на други региони от ретината (например макулата).
Изследването е публикувано в Science.
