Лабораторная модель дает надежду пациентам с дегенерацией желтого пятна

Возрастная дегенерация желтого пятна (AMD), которая приводит к потере центрального зрения, является наиболее частой причиной слепоты у взрослых в возрасте 50 лет и старше, от которой страдают около 196 миллионов человек во всем мире. Лекарства нет, хотя лечение может замедлить начало болезни и сохранить некоторое зрение.

Однако недавно исследователи из Рочестерского университета совершили важный прорыв в поисках лекарства от AMD. Их первая трехмерная (3D) лабораторная модель имитирует часть сетчатки человека, пораженную дегенерацией желтого пятна.

Их модель объединяет полученные из стволовых клеток ткань сетчатки и сосудистые сети пациентов-людей с биоинженерными синтетическими материалами в трехмерной «матрице». Примечательно, что использование полученной пациентом трехмерной ткани сетчатки позволило исследователям изучить основные механизмы, вовлеченные в прогрессирующую неоваскулярную дегенерацию желтого пятна, влажную форму дегенерации желтого пятна, которая является более изнурительной и слепящей формой заболевания.

Исследователи также продемонстрировали, что на изменения в их модели сетчатки человека, связанные с влажной AMD, могут быть нацелены лекарства.

«После того, как мы подтвердим это на большой выборке, следующая надежда будет заключаться в разработке рациональных лекарственных препаратов и, возможно, даже в тестировании эффективности конкретного лекарства для работы с отдельными пациентами», — говорит Ручира Сингх, доцент офтальмологии Университета. Глазной институт Флаума.

Лаборатория Даниэль Бенуа, профессора биомедицинской инженерии и директора программы по материаловедению, разработала синтетические материалы для матрицы и помогла сконфигурировать ее, как описано в статье в Cell Stem Cell .

Сингх говорит, что полученные данные должны помочь разрешить «огромные» дебаты среди исследователей в этой области, которые пытались определить:

Дефекты самой сетчатки несут ответственность за заболевание (и если да, то какие части сетчатки ответственны); или же
Заболевание вызвано другими «системными проблемами», например, с кровоснабжением.
Их исследования решительно указывают на дефекты сетчатки, как на ответственные, и, в частности, на дефекты в области, называемой пигментным эпителием сетчатки (RPE), пигментированным клеточным слоем, который питает фоторецепторные клетки сетчатки .

Почему модели животных терпят неудачу — а 3D-модель оказалась «необходимой»

ВМД поражает две области человеческого глаза. Они включают в себя RPE и, ниже RPE, нижележащую опорную систему, называемую хориокапиллярами, состоящую в основном из капилляров, которые питают внешнюю сетчатку.

До сих пор исследователи в основном полагались на модели грызунов. Но анатомия и физиология сетчатки глаза человека и грызунов сильно различаются. По словам Сингха, было важно создать «in vitro человеческую модель слоя хориокапилляров, интегрированную с RPE, чтобы получить весь комплекс, пораженный этим заболеванием».

Например, в предыдущем исследовании лаборатория Сингха использовала только один тип клеток сетчатки — пигментный эпителий сетчатки, полученный от пациента (ППЭ), — чтобы показать, что симптомы ранних и сухих форм ВМД могут быть имитированы в культуре и могут быть вызваны исключительно дисфункцией в клетках РПЭ. Однако роль хориокапиллярного убийцы оставалась «загадкой, которую никто никогда не мог смоделировать в культуре», — говорит она.