
科学家使用人类干细胞创造了他们所说的本质上是在菜肴中的微型人视网膜。
这种发展可能有一天会导致对有几种形式的人的治疗视力丧失研究人员补充说,包括失明。
这视网膜是细胞层在眼球的背面,有助于眼睛感知光线并将视觉数据传递给大脑。许多形式的视力丧失是由于视网膜中被称为感光体的光敏细胞的故障或死亡所致。
处理视网膜疾病的一种潜在方法是种植新的视网膜组织。在以前的工作中,科学家将成年细胞重新编程为最原始的状态,将其变成所谓的诱导多能干细胞原则上,这可能成为体内任何类型的细胞。
研究人员在实验室菜肴中使用了这些干细胞来产生视网膜组织,包括光感受器,但是发育的光感受器对光有反应。
在新的研究中,科学家进一步哄骗了这些干细胞,使它们发展为高级感受器结构。细胞创建了一个复杂的3-D视网膜结构,具有能够响应光的光感受器细胞,这是将光转化为大脑视觉图像的第一步。 [5种彻底改变生物技术的疯狂技术这是给出的
研究团队负责人Maria Valeria Canto-Soler是Baltimore的Johns Hopkins大学医学院的发展生物学家Maria Valeria Cant-Soler,基本上已经在这种菜肴中创建了一个微型人类视网膜,不仅具有视网膜的建筑组织,而且具有感知光线的能力。
从干细胞发育的过程中通常是视网膜细胞,涉及复杂的,动态的环境和细胞之间高度协调的相互作用。因此,大多数刺激诱导多能干细胞变成视网膜细胞的尝试都涉及分子的鸡尾酒。
取而代之的是,在这项最新作品中,约翰·霍普金斯大学医学院的眼科医生兼博士后研究员Zhong以及Canto-Soler及其同事选择了一种更简单的方法。研究人员没有用化学物质淹没干细胞,而是改变了围绕细胞的物理条件。这些条件包括将细胞放在细胞的表面类型以及将细胞放置在一起的程度。
研究人员发现,这些物理条件的正确组合刺激了细胞产生自己的化学物质,这使它们成为发展成视网膜结构。
Canto-Soler告诉Live Science:“我认为我们确实需要尽可能地重新创建细胞形成视网膜时体验的身体状况。”
视网膜组织是复杂的,由七种主要细胞类型组成,其中包括六种神经元,这些神经元都被组织到特定的细胞层中,这些细胞层吸收光并将信号传递到大脑以进行解释。实验室中开发的科学家的视网膜包含在适当层中排列三维的所有主要视网膜细胞类型。
Canto-Soler说:“最令人惊讶和令人兴奋的是,干细胞几乎单独遵循在培养皿中形成人类视网膜的整个过程,以至于它能够像普通的视网膜一样对光线做出反应。” “当我们启动这个项目时,我们并没有真正为此拍摄 - 我们认为这不会发生。”
研究人员一直等到视网膜组织达到一个相当于在子宫内发育28周的胎儿等同的阶段,这意味着它具有相当成熟的光感受器。那时,科学家测试了这些微型视网膜,以查看感光体是否可以真正感知并将光转化为视觉信号。这些实验涉及将电极放入单个光感受器细胞中,然后给细胞的光脉冲。实验室成长的光感受器对正常弟兄的照明做出了反应。
原则上,使用这种技术,科学家可以从患有视网膜疾病的患者(例如色素性视网膜炎)的患者中产生数百个微型养蜂,这通常会引起失明。这些实验室文化可以帮助研究人员研究这些原因的原因人类的眼病组织,而不是依靠实验室动物,还可以帮助测试药物针对此类疾病。从长远来看,实验室成长的视网膜甚至可以替代患病或死亡的视网膜组织,从而恢复视力。
Canto-Soler说:“但是,不要提出错误的期望很重要。” “我们现在所拥有的无法治愈失明,不能在短期内应用于患者。有效地说,这是向前迈出的重要一步,并且该系统具有可能的治疗应用潜力,但这是将其应用于患者治疗视网膜疾病的很长一段路。”
科学家在6月10日在《自然通讯》杂志上在线详细介绍了他们的发现。
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