Zdraví | Zrak | Buňky

Nevidomým lidem by mohly vracet zrak přeškolené buňky kůže

  • Koktejl pěti jednoduchých chemikálií mění buňky kůže na světločivné buňky sítnice
  • Po transplantaci pod sítnici poničenou degenerací obnoví tyto buňky funkce oka
  • Postup ukazuje cestu i pro další „rekvalifikační kurzy“ buněk jejich využití k léčbě
Foto: Pickpik
Nevidomým lidem by mohly vracet zrak přeškolené buňky kůže | Foto: Pickpik

Degenerace buněk v sítnici oka patří v ekonomicky vyspělých zemích k nejčastějším příčinám ztráty zraku. Pro řadu onemocnění, jako je makulární degenerace, nemá současná medicína k dispozici účinnou léčbu. Lékaři vkládají velké naděje do buněčných terapií. Při nich se v laboratoři vypěstuje náhrada za světločivné buňky zničené chorobou a ta se pak transplantuje do nemocné sítnice. Postup je ale složitý a zdlouhavý.

Pro buněčné terapie slepoty slouží jako výchozí surovina buňky pacienta, které nemají s okem nic společného. Zhusta se používají buňky kůže známé jako fibroblasty. Jejich hlavní výhodou je, že se snadno získají a dobře se v laboratorních podmínkách množí.  Do těchto buněk se metodami genového inženýrství vnesou čtyři geny, které promění specializovanou kožní buňku na buňku podobnou ranému embryu.

Z těchto buněk se pak v laboratoři kultivací za speciálních podmínek vytvářejí buňky s novou specializací, např. světločivné buňky oční sítnice. Kožní fibroblasty „přeškolené“ tímto postupem lze použít k léčbě. Klinické testy běží už několik let v Japonsku i několika dalších zemích. Výsledky jsou povzbudivé, ale nijak omračující. Velký problém představuje produkce léčebných buněk. Ta je zdlouhavá, náročná a tudíž i drahá.

Tým vedený Saiem Chavalou z University of North Texas Health Science Center ve Fort Worthu nyní představil na stránkách předního vědeckého časopisu Nature výsledky experimentů, které vedou k získání léčebných světločivných buněk jednodušší „zkratkou“. Pokusy na myších vzbuzují velké naděje.

Jak proměnit kůži na sítnici

Chavala a jeho spolupracovníci se při proměně kožních fibroblastů na světločivné buňky sítnice vyhnuli vývojovému „couvání“. Přeskočili stádium, kdy se specializované buňky mění na buňky připomínající embryo. Kožní buňky mění přímo na světločivné buňky známé jako tyčinky. Ty jsou vysoce citlivé na světlo, ale nejsou s to rozlišit barvy. Zajišťují černobílé vidění.

K proměně jednoho typu specializovaných buněk na jiný, nepotřebovali metody genového inženýrství. Pomohli si koktejlem pětice chemikálií, konkrétně kyseliny valproové, forskolinu, látky známé jako RepSox, molekuly s označením CHIR99021 schopné blokovat enzym GSK-3  a molekuly IWR1 blokující vnitrobuněčné procesy využívající proteiny Wnt.

Po týdnu kultivace v tomto koktejlu přidali vědci formujícím se buňkám sítnice do živných roztoků další „životabudiče“ v podobě bílkoviny sonic hedgehog, aminokyseliny taurinu a kyseliny retinové. Postup vypadá možná na první pohled složitě, ale ve srovnání s „přeškolováním“ buněk pomocí genového inženýrství je nejen jednoduchý, ale i velmi rychlý a levný.

Získané buňky reagují na světlo podobně jako tyčinky ze sítnice oka. To je sice sám o sobě vynikající úspěch, ale pro uplatnění takto získaných buněk při léčbě nastupující slepoty je nutné, aby se buňky po vnesení do oka propojily s dalšími buňkami, jež působí jako prostředníci při přenosu signálů ze sítnice do očního nervu a dále pak do mozkových zrakových center.

Slepé myši vidí

Pro ověření úspěšnosti zákroku vědci použili slepé myši, které nemají v sítnici světločivné buňky. Těmto myším slepcům voperovali do poškozené sítnice laboratorně vypěstované světločivné buňky. Zorničky operovaných myší začaly velmi rychle reagovat stažením i na slabé světlo.  To bylo dobré znamení, protože stažení zorničky v reakci na slabé světlo vyžaduje funkční tyčinky v sítnici.

Ani tento pokus ale neprokazoval, že myši světlo vidí a uvědomují si jej. Reakce zorničky je reflexní a nepodléhá vůli.  V dalších testech proto vědci využili toho, že myši mají rády tmu a světlu se vyhýbají. Zrak pro ně není nejdůležitější smysl. Mnohem více spoléhají na čich, sluch a hmat, a tak jim tma nevadí. Jejich přirození nepřátelé, např. draví ptáci, se ale orientují přednostně zrakem a světlo potřebují.

Proto se myši cítí bezpečněji ve tmě než na světle a pokud mají na vybranou, osvětleným prostorám se vyhýbají. Když vědci nabídli myším s opravenou sítnicí prostory tonoucí ve tmě a prostory se světlem o intenzitě 50 luxů, prchaly myši před světlem do tmy. Prokázaly tím, že skutečně vidí.

Od pokusů na myších vede k pacientům na oftalmologických klinikách dlouhá a komplikovaná cesta. Nový postup přípravy světločivných buněk pro léčbu degenerující sítnice je ale obrovským příslibem, protože přípravu léčebných buněk významně zjednodušuje a urychluje. Přitom zachovává základní výhodu jiných technik – dovoluje využít k léčbě pacientovy vlastní kožní buňky. Tím je vyřešen problém s hledáním vhodných dárců, s jakým se potýkají třeba transplantace kostní dřeně, srdce či ledvin.

Léčbu buňkami lze nasadit i proti jiným chorobám. Jen je třeba získat potřebný typ léčebných buněk. Pro léčbu následků mozkové mrtvice budou zapotřebí neurony, pro léčbu cukrovky buňky pankreatu a pro uzdravení kloubů buňky kosti a chrupavky. Pokud vědci najdou ty správné koktejly chemikálií, budeme moci buňky kůže rekvalifikovat na typy buněk pro léčbu mnoha různých nemocí.

Diskuze (2) Další článek: Pro telefon i počítač: Test flashdisku SanDisk Ultra Dual Drive USB Type-C 32GB

Témata článku: Zdraví, Japonsko, Výzkum, Genetika, Medicína, Zrak, Tělo, Světlo, Buňky, Transplantace, Koktejl, VOP, Kůže, GSK, Myši, Buňka, Sítnice, Degenerace, Wnt, Nature, Léčba


Určitě si přečtěte

Zahodil jsem Windows, přešel na Linux a nezbláznil se z toho

Zahodil jsem Windows, přešel na Linux a nezbláznil se z toho

** Měsíc jsem se nedotkl Windows a byl závislý jen na Linuxu ** Jaká byla pozitiva a negativa přechodu? ** Se kterými aplikacemi jsem (ne)zápasil a které bych doporučil?

Lukáš Václavík | 244

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4