科學(xué)家在體外培養(yǎng)出有功能的視網(wǎng)膜

在最近一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們首次在培養(yǎng)物中產(chǎn)生了類似于人類視網(wǎng)膜組織的類器官模型，可用于研究遺傳性眼病相關(guān)的細(xì)胞類型。該研究由巴塞爾分子和臨床眼科研究所（IOB）的Botond Roska 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)以及諾華研究所的合作者完成，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近的《Cell》雜志上。

論文的第一作者卡梅倫·科萬說：“這項(xiàng)研究解決了一個根本未滿足的需求，那就是開發(fā)與真實(shí)器官非常相似的視網(wǎng)膜模型。這開辟了在針對個別患者的菜式中開發(fā)治療方法的可能性?！?/p>

視網(wǎng)膜是眼睛的一部分，可以接收和組織視覺信息。它包含數(shù)百萬個對光敏感的細(xì)胞和神經(jīng)，并具有五個不同的層次，這些層共同向大腦發(fā)送信號，使人們能夠看到外界的事物。

培養(yǎng)的視網(wǎng)膜（稱為類器官）是從多能干細(xì)胞衍生而來的，然后它們被誘使自組織形成這種五層結(jié)構(gòu)。成熟的類器官可以在其表層感知光，并且它們通過突觸向內(nèi)部細(xì)胞層傳遞視覺沖動。重要的是，IOB 團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種方法，該方法可以生成成千上萬種高度均勻的視網(wǎng)膜類器官，為世界各地的研究人員提供了寶貴的資源。

通過對類器官的遺傳學(xué)評估，研究小組發(fā)現(xiàn)它們的轉(zhuǎn)錄組（即總基因讀數(shù)）在第38 周時穩(wěn)定在包含大多數(shù)視網(wǎng)膜細(xì)胞類型的發(fā)育狀態(tài)，這也是人類懷孕的平均時間。然后在進(jìn)一步的表征中，IOB研究人員將類器官與來自多器官供體的人類視網(wǎng)膜進(jìn)行了比較。捐贈的視網(wǎng)膜很快會因缺乏血液和氧氣而受損，因此研究小組開發(fā)了一種方法來使它們保持新鮮。使用這種方法，視網(wǎng)膜可以保持長達(dá)16 小時的光線敏感性和健康的功能。

比較表明，隨著時間的推移，成熟的類器官和真實(shí)視網(wǎng)膜中的細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄組變得越來越相似。此外，研究表明，視網(wǎng)膜疾病映射到類器官和真實(shí)視網(wǎng)膜中的相同類型的細(xì)胞?；谶@一發(fā)現(xiàn)，IOB 科學(xué)家做出了重大貢獻(xiàn)：他們?yōu)槊糠N視網(wǎng)膜細(xì)胞類型創(chuàng)建了一個可公開獲得的轉(zhuǎn)錄組圖譜。

利用這些資源，研究人員現(xiàn)在可以將疾病映射到視網(wǎng)膜細(xì)胞，它們也可以在培養(yǎng)皿中生長和研究。合并后的資源將帶來大量的治療機(jī)會。