Oczy do regeneracji

Nową metodę przywracania wzroku ofiarom wypadków opracowali naukowcy z kilku amerykańskich szpitali - pisze Piotr Kościelniak.

Publikacja: 03.07.2014 09:01

Komórki macierzyste zabarwione znacznikiem białka ABCB5

Komórki macierzyste zabarwione znacznikiem białka ABCB5

Foto: Kira Lathrop, Bruce Ksander, Markus Frank, Natasha Frank

Badacze nauczyli się, w jaki sposób na zawołanie wytwarzać nową rogówkę – wypukłą warstwę chroniącą gałkę oczną. To właśnie rogówka najczęściej ulega uszkodzeniu w wyniku urazów mechanicznych lub chemicznych. Atakują ją również wirusy i bakterie, powodując stany zapalne.

Urazy i choroby tej części oka należą do głównych przyczyn niedowidzenia, a nawet ślepoty. Obecnie stosowana procedura zakłada wymianę rogówki pacjenta na rogówkę dawcy – osoby zmarłej. Naukowcy z Massachusetts Eye and Ear, Boston Children's Hospital oraz Brigham and Women's Hospital twierdzą, że mają lepszą metodę. Na łamach dzisiejszego wydania pisma „Nature" ogłosili, że udało się im zregenerować chorą rogówkę dzięki komórkom macierzystym.

To osiągnięcie ma jeszcze jeden wymiar – twierdzą sami badacze. Pierwszy raz naukowcy wyhodowali tkankę z dorosłych komórek macierzystych. Wcześniej podobne próby wymagały pobierania zarodkowych komórek macierzystych z embrionów.

Kluczem do regeneracji rogówki okazały się komórki znajdujące się w wąziutkim pasku – jego szerokość to niecały milimetr – między rogówką a twardówką (to biała warstwa otaczająca oko, z przodu przechodząca w rogówkę). Nazywana jest rąbkiem rogówki i to właśnie tu kryją się komórki macierzyste odpowiedzialne za regenerację oka.

Co w gałce siedzi

Naukowcy przypuszczają, że powodzenie transplantacji rogówki w dużym stopniu zależy właśnie od tego, czy w przenoszonej od nieżyjącego dawcy tkance znajdują się komórki macierzyste.

– Komórki macierzyste w rąbku rogówki są bardzo rzadkie. A to właśnie od nich zależy sukces regeneracji – podkreśla dr Bruce Ksander z Massachusetts Eye and Ear.

Ale jak sprawdzić, gdzie są? Okazuje się, że niezwykle trudne do znalezienia komórki mają charakterystyczny znacznik – białko o nazwie ABCB5. Naukowcy opracowali przeciwciała, które przyłączają się właśnie do tego białka. To zaś umożliwia precyzyjne namierzenie komórek, które umożliwiają regenerację.

Białko ABCB5 odkryli dr Markus Frank i dr Natasha Frank pracujący niezależnie w dwóch bostońskich szpitalach. Oni wskazali jednak jako miejsce występowania poszukiwanych komórek macierzystych skórę i jelita. Dopiero teraz badacze znaleźli je w cienkiej warstwie w gałce ocznej.

Działanie komórek przetestowano na zwierzętach – na specjalnie zmodyfikowanych genetycznie myszach. Te z wyłączonym genem odpowiedzialnym za produkcję białka ABCB5 nie miały mechanizmu regeneracji i cierpiały nawet po niewielkich uszkodzeniach narządu wzroku.

Biegiem do firm

Wykorzystując to białko, naukowcy uruchomili „produkcję" rogówki z komórek macierzystych pobranych od dorosłego dawcy. W organizmach myszy, w ich oczach, udało się taką gotową i zdrową tkankę uzyskać.

– Nasze odkrycie pozwoli szybciej i skuteczniej regenerować rogówkę. To doskonały przykład, w jaki sposób badania podstawowe  błyskawicznie mogą przejść do zastosowań praktycznych – podkreśla dr Ksander.

Markus Frank już nawiązał współpracę z firmami biotechnologicznymi, które mają opracować metodę praktycznego wykorzystania tych prac w działaniach na większą skalę niż w laboratorium.

– Pojedynczy zakład naukowy nie jest w stanie sam wykonać takiej pracy – podkreśla Natasha Frank. – To połączenie genetyki, prac ze zwierzętami modyfikowanymi genetycznie, przeciwciał oraz przeszczepów. Wymaga to ogromnej wiedzy, a my mieliśmy szczęście, że udało się to zgrabnie połączyć.

Badacze nauczyli się, w jaki sposób na zawołanie wytwarzać nową rogówkę – wypukłą warstwę chroniącą gałkę oczną. To właśnie rogówka najczęściej ulega uszkodzeniu w wyniku urazów mechanicznych lub chemicznych. Atakują ją również wirusy i bakterie, powodując stany zapalne.

Urazy i choroby tej części oka należą do głównych przyczyn niedowidzenia, a nawet ślepoty. Obecnie stosowana procedura zakłada wymianę rogówki pacjenta na rogówkę dawcy – osoby zmarłej. Naukowcy z Massachusetts Eye and Ear, Boston Children's Hospital oraz Brigham and Women's Hospital twierdzą, że mają lepszą metodę. Na łamach dzisiejszego wydania pisma „Nature" ogłosili, że udało się im zregenerować chorą rogówkę dzięki komórkom macierzystym.

Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację
Materiał Promocyjny
Świąteczne prezenty, które doceniają pracowników – i które pracownicy docenią
Nauka
Przełomowe ustalenia badaczy. Odkryto życie w najbardziej „niegościnnym” miejscu na Ziemi