211service.com
Använda stamceller för att bota blindhet
Forskare tar det första stora steget i att använda stamceller för att ersätta retinala celler som förlorats på grund av degenerativa ögonsjukdomar som makuladegeneration och retinitis pigmentosa. Enligt resultat som publicerats idag kan forskare vid University of Washington i Seattle på ett tillförlitligt sätt göra retinala celler från embryonala stamceller. Forskarna implanterar nu cellerna i blinda djur för att se om cellerna kan återställa synen.
Stamcellsbaserade terapier kan en dag stoppa personer med makuladegeneration eller andra näthinnesjukdomar från att förlora synen. (Källa: Istockphoto.com/cgouin)
Detta arbete är det första steget mot retinal rekonstitution, säger Stefan Rose , chefsforskare vid Foundation Fighting Blindness, en ideell finansieringsbyrå baserad i Owings Mills, MD.
Näthinnan är ett lager av celler som kantar baksidan av ögat som innehåller specialiserade neuroner, kända som fotoreceptorer, för att omvandla ljus till elektriska signaler, såväl som andra neuroner, kända som retinala ganglionceller, för att skicka dessa meddelanden till hjärnan. Vid åldersrelaterad makuladegeneration och retinitis pigmentosa degenererar fotoreceptorerna med tiden, vilket leder till förlust av synen.
Det är de sjukdomar som vi tror kan vara inriktade på av stamceller, säger Thomas Reh, en utvecklingsbiolog vid University of Washington som ledde arbetet. Om vi kan ersätta fotoreceptorerna tror vi att vi kan återställa synen.
Forskare har försökt transplantera ögonceller i decennier. Även om de har haft viss framgång i djurmodeller som använder celler som härrör från foster eller andra källor, har det skett små framsteg hos människor, till stor del på grund av brist på celler. Att hitta en källa till celler som du effektivt kan få ut ur flaskan och spruta in i någons öga är verkligen rätt väg att gå, säger Raymond Lund, en näthinnecellexpert vid Oregon Health and Science University i Portland, OR.
Att generera ett stort antal retinala celler från embryonala stamceller kan lösa det problemet. Att uppnå denna bedrift med mänskliga celler har varit svårt – att generera varje typ av vävnad från stamceller kräver sitt eget speciella recept, och vissa celltyper är svårare att göra än andra. Reh och hans team använde ledtrådar från normal ögonutveckling för att hitta en unik blandning av ingredienser som utlöser retinal cellutveckling. Nyckeln, säger Reh, är tre proteiner, kallade tillväxtfaktorer, kända för att vara involverade i huvud- och ögonutveckling.
Enligt en tidning som publicerades i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences , kan forskarna på ett tillförlitligt sätt generera retinala progenitorceller, som sedan har förmågan att förvandlas till vilken celltyp som helst i näthinnan, såsom fotoreceptorer, retinala ganglieceller eller andra celler. Preliminära resultat visar att när cellerna transplanteras in i näthinnor antingen i en skål eller i levande djur, migrerar cellerna till olika lager av näthinnan och börjar uttrycka proteiner som är karakteristiska för de bosatta cellerna, inklusive fotoreceptorer. Forskarna utvecklar också sätt att effektivt förvandla progenitorcellerna till fotoreceptorer i en skål.
Forskarna vet ännu inte om cellerna faktiskt kan integreras i ögats komplexa kretsar för att återställa synen, men tidiga resultat är lovande. De transplanterade cellerna uttrycker många av de proteiner som behövs för att svara på ljus, och de skapar neurala förbindelser när de odlas i en skål med andra retinala celler. Men det sanna testet kommer med Rehs nuvarande experiment: transplantation av cellerna till blinda djur. Vi borde veta inom det närmaste året om cellerna kan återställa synen, säger Reh.
Andra grupper utvecklar också stamcellsterapier för näthinnan. Advanced Cell Technology (ACT), ett stamcellsbioteknikföretag baserat i Alameda, Kalifornien, har utvecklat ett sätt att förvandla embryonala stamceller till pigmentepitelceller, en annan celltyp som förloras i makuladegeneration.
När de implanteras i ögonen på djurmodeller skyddar cellerna mot ytterligare degeneration av fotoreceptorerna och förbättrar synen, säger Robert Lanza, vice vd för forskning och vetenskaplig utveckling vid ACT. Företaget planerar att ansöka om tillstånd från Food and Drug Administration för att påbörja mänskliga försök av terapin i slutet av nästa år, säger han.
Experter säger att arbete som Rehs och Lanzas äntligen ger hopp till ett forskningsområde som har kämpat i flera år. Forskare har haft viss framgång med att transplantera retinala celler från foster i djurmodeller, och en liten klinisk prövning av denna typ av terapi pågår för närvarande. Men logistiken med att använda fostervävnad har många osäkerheter och etiska frågor, och det finns alltid en fara att överföra smittämnen till värden, säger Lund.
Stamcellshärledda retinala celler ger en mycket större och mer pålitlig cellkälla. Jag tror att cellterapierna för ögonsjukdom verkligen kommer att ta fart de närmaste åren, säger Lund.
Reh och andra har fortfarande mycket kvar att träna innan stamcellsterapier för retinal degeneration blir verklighet. Till exempel är det ännu inte klart om det är bättre att implantera celler när de fortfarande är i ett något odifferentierat tillstånd, såsom stamcellerna, eller om det är bättre att omvandla cellerna till fotoreceptorer och sedan transplantera. Reh planerar att prova båda.
Att återställa synen kan vara en av de mest lovande tidiga användningarna av stamcellsterapier eftersom forskarna vet exakt vilka celler de behöver ersätta. Vi läser alltid att embryonala celler kommer att bota alla sjukdomar, säger Lund. Men i det här fallet arbetar vi helt klart med tanken att embryonala stamceller kommer att ha mycket specifika funktioner vid ögonsjukdomar.