Лечение зрения при помощи напечатанных клеток
Печать клеток на принтере - это путь к новой средствам лечения заболеваний и дефектов сетчатки. Обычня технология струйной печати может создать новые ткани, способные восстановить зрение людей, ослепших или слабовидящих из-за дегенерации сетчатки. Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) использовали обычный струйный принтер, чтобы создать слои двух типов клеток из сетчатки глаз крыс, и показали, что процесс не нарушает нормальное функционирование клеток и их способность выживать и расти. Струйная печать использовалась для создания клеток и до этого, однако в данном случае впервые были напечатаны клетки центральной нервной системы взрослого животного.
Команда исследователей надеется развить технологию до такого уровня, чтобы мочь печатать новые ткани, которые могут быть выращены вне глаз и имплантированы в поврежденную сетчатку пациента. С другой стороны, как говорит Кит Мартин (Keith Martin), профессор офтальмологии в Кембриджском университете и ведущий автор исследования, технология может быть потенциально использована для внедрения клеток непосредственно в поврежденную сетчатку во время операций на глаза.
Ученые могут вырастить один слой клеток во время культивирования, однако печать может быть более эффективным способом для создания новых тканей и органов, которые сделаны из множества разных типов клеток, расположенных в сложных трехмерных структурах. Вообще, сетчатка глаза - это сложная система из множества слоев, которые, в свою очередь, содержат различные типы нейронов и иных клеток. Новая технология струйной печати, как говорит Мартин, позволяет размещать клетки сетчатки «точно и в нужном порядке».
Мартин и его коллеги создали печатные суспензии, каждая из которых содержала один или два типа клеток, взятых из сетчатки взрослой крысы: нейроны, которые называются ганглиозными клетками сетчатки, и не нейронные клетки, называемые глиальными клетками, которые обеспечивают нейронам необходимую поддержку. До начала исследования некоторые ученые сомневались в том, выдержат ли данные клетки струйную печать. По сравнению с эмбриональными клетками, по словам Мартина, «взрослые нейронные клетки - очень хрупкие».
Мартин говорит, что сейчас команде необходимо выполнить дальнейшие тестирования, чтобы убедиться, что данные клетки ведут себя так, как им положено. После этого, исследователи планируют попробовать напечатать дополнительные слои и типы клеток, включая светочувствительные нейроны (фоторецепторы) и другой тип не нейронных клеток – пигментные эпителиальные клетки. Оба типа необходимы для нормального функционирования сетчатки глаза.
По словам завкафедры офтальмологии в Питтсбургском университете (США) Джоэля Шумана (Joel Schuman), перестройка сетчатки - чрезвычайно сложный процесс. Ведь сетчатка - это «настоящий маленький компьютер», работа которого зависит от очень сложной архитектуры, при которой многочисленные слои клеток соединяются многообразными способами. Если данная структура может быть воссоздана при помощи печати, необходимо совершить огромное количество операций, чтобы вырастить каждый отдельный слой, а затем соединить их между собой.
Шуман предупреждает, что остается открытым вопрос о том, будет ли такая напечатанная структура функционировать внутри глаза. Этой структуре необходимо не только выжить, но также стать единым целом со всей сетчаткой и соединиться с мозгом через зрительный нерв.
По материалам MIT Technology Review.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru