Дослідники з Національного інституту ока (NEI) розробили першу модель стовбурових клітин, отриманих від пацієнта, для вивчення захворювань очей, пов’язаних з очно-шкірною формою альбінізма (OCA). Розробку клітинної моделі описано в січневому номері журналу Stem Cell Reports. NEI є частиною Національного інституту здоров’я.

«Ця система «disease-in-a-dish» допоможе нам зрозуміти, як відсутність пігменту при альбінізмі призводить до аномального розвитку сітківки, волокон зорового нерва та інших структур ока, що мають вирішальне значення для центрального зору», — сказав Aman George, Ph.D., штатний науковець у відділі офтальмологічної генетики та візуальних функцій NEI та провідний автор звіту.

OCA — це набір генетичних змін, які впливають на пігментацію очей, шкіри та волосся через мутацію в генах, важливих для виробництва пігменту меланіну. В оці пігмент присутній в пігментному епітелії сітківки (RPE) і забезпечує можливість акта зору, запобігаючи розсіюванню світла. RPE розташований поруч із світлочутливими фоторецепторами ока і також забезпечує їх живлення та підтримку. Люди з ОСА не мають пігментованого RPE і мають недорозвинену фовеа – ділянку сітківки, яка має вирішальне значення для центрального зору. А зоровий нерв, в свою чергу, передає зорові сигнали до мозку.

Люди з ОСА також мають неправильну структуру пролягання волокон зорового нерва. Вчені вважають, що пігметний епітелій сітківки відіграє певну роль у формуванні і цих структур, тому хочуть зрозуміти, як порушення пігменту впливає на їх розвиток.

«Тварини, які використовуються для вивчення альбінізму, не є ідеальними моделями, оскільки у них відсутні фовеа, — сказав Brian P. Brooks, M.D., Ph.D., клінічний директор NEI і керівник відділу офтальмологічної генетики та зорових функцій, – Модель людських стовбурових клітин, яка імітує хворобу, є важливим кроком вперед у розумінні альбінізму та тестуванні потенційних методів лікування».

Щоб створити модель, дослідники перепрограмували клітини шкіри людей без OCA і людей з двома найпоширенішими типами OCA (OCA1A і OCA2) на плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC). А потім iPSC були диференційовані в клітини пігметного епітелію сітківки. Клітини пігметного епітелію від пацієнтів з OCA були ідентичними клітинам від неуражених осіб, але демонстрували значно знижену пігментацію.

Дослідники використовуватимуть модель для вивчення того, як відсутність пігментації впливає на фізіологію та функції пігметного епітелію. Теоретично, якщо розвиток фовеа залежить від пігментації, і пігментацію можна якимось чином покращити, дефекти зору, пов’язані з аномальним розвитком фовеа, можуть бути принаймні частково усунені, за словами Brooks.

«Лікування альбінізму в дуже молодому віці, можливо, навіть у пренатальному періоді, коли формуються структури ока, надасть нам найбільші шанси врятувати зір, — сказав Brooks, –  У дорослих ефект лікування може бути обмеженим, наприклад, поліпшиться фоточутливість. Але діти зможуть побачити більш разючі ефекти».

Зараз команда вивчає, як використовувати свою модель для високопродуктивного скринінгу потенційних методів лікування ОСА.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 11 січня 2022 року.