由 RIKEN 生物系統(tǒng)動力學(xué)研究中心 (BDR) 的 Michiko Mandai 領(lǐng)導(dǎo)的研究人員使用基因改造來改善實驗室中生長的人源性視網(wǎng)膜移植物。在移植到受損的小鼠視網(wǎng)膜后，從移植物中定時去除某些細(xì)胞可以更好地與宿主視網(wǎng)膜連接，從而使受損眼睛對光的反應(yīng)更加靈敏。因為視網(wǎng)膜薄片是由人類來源的干細(xì)胞產(chǎn)生的，這代表了在人類臨床試驗中測試該技術(shù)以修復(fù)視網(wǎng)膜之前所必需的最后步驟之一。該研究發(fā)表在科學(xué)期刊iScience 上。
色素性視網(wǎng)膜炎是一種遺傳性疾病，其中視網(wǎng)膜中的光感受器死亡，使人們完全喪失視力或某些部位進(jìn)行性喪失。一種有希望的療法是用干細(xì)胞生長的新視網(wǎng)膜薄片(包括感光器)替換眼睛后部的視網(wǎng)膜部分。為了使這種再生細(xì)胞療法發(fā)揮作用，移植物中的新光受體必須連接到宿主視網(wǎng)膜中的神經(jīng)元，從而將來自外部世界的光傳遞到大腦，這就是我們所看到的。
根據(jù)他們之前的研究，RIKEN BDR 的團(tuán)隊知道將移植片連接到宿主視網(wǎng)膜中的雙極細(xì)胞是至關(guān)重要的。但視網(wǎng)膜薄片自然包含它們自己的雙極細(xì)胞。“當(dāng)視網(wǎng)膜層正常發(fā)育并且感光器成熟時，雙極細(xì)胞不可避免地會誕生，”Mandai說。“但正是它們與視網(wǎng)膜片中雙極細(xì)胞的聯(lián)系阻止了光感受器與宿主中的雙極細(xì)胞連接。” 解決方案是設(shè)計在感光器成熟的最后階段會失去雙極細(xì)胞的視網(wǎng)膜薄片。
研究人員針對的是 ISLET1，這是一種連接光感受器的雙極細(xì)胞成熟所必需的基因。他們從一系列人類干細(xì)胞開始，并制造了缺乏 ISLET1 基因的克隆。然后，他們從這些克隆中培育出視網(wǎng)膜類器官片。早期，這些視網(wǎng)膜層的發(fā)育方式與正常干細(xì)胞生長的方式相同。所有不同的視網(wǎng)膜細(xì)胞類型，尤其是感光細(xì)胞，都以正確的方式存在和組織。正如所希望的那樣，目標(biāo)雙極細(xì)胞最終死亡，這就是當(dāng)它們不被允許成熟時會發(fā)生的情況。
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