Streszczenie: Naukowcy odkryli sposób na reaktywację uśpionych komórek w siatkówce myszy w celu przywrócenia wzroku bez konieczności przeszczepu.

Zespół odkrył, że uśpione komórki glejowe można przekształcić w komórki o właściwościach wspólnych z fotoreceptorami czopków, które umożliwiają postrzeganie kolorów, czytanie i kierowanie pojazdami.

Podejście, które wykorzystuje dwa geny do przekształcenia komórek Müllera w neurony siatkówki, może dać nową nadzieję na opracowanie terapii regeneracyjnych w celu zastąpienia utraconych komórek w zwyrodnieniu siatkówki.

Kluczowe fakty:

1. Naukowcy z Université de Montréal odkryli nowy sposób potencjalnego przywrócenia wzroku u pacjentów cierpiących na zwyrodnieniowe choroby siatkówki.
2. Zespół badawczy odkrył, że uśpione komórki glejowe w siatkówce można zmusić do przekształcenia się w komórki o pewnych właściwościach z fotoreceptorami czopków, które umożliwiają postrzeganie kolorów, czytanie i kierowanie pojazdem.
3. Podejście wykorzystuje dwa geny do przekształcania komórek Müllera w neurony siatkówki, dając nową nadzieję na opracowanie terapii regeneracyjnych, które mogłyby zastąpić utracone komórki w zwyrodnieniu siatkówki.

Źródło: Uniwersytet w Montrealu

Opublikowane w tym tygodniu w Obrady Narodowej Akademii Naukbadania prowadził profesor medycyny UdeM Michel Cayouette, dyrektor badań neurobiologii komórkowej w stowarzyszonym z UdeM Montreal Clinical Research Institute.

Jego zespół badawczy odkrył, że komórki uśpione w siatkówce (komórki glejowe) można indukować do przekształcania się w komórki o pewnych właściwościach z fotoreceptorami czopków, które pozwalają ludziom robić rzeczy, takie jak postrzeganie kolorów, czytanie i prowadzenie pojazdów.

Dziedziczne zwyrodnienia siatkówki są spowodowane utratą światłoczułych komórek w siatkówce w tylnej części oka. Kiedy te komórki ulegają degeneracji z powodu choroby, nie są zastępowane, a pacjent cierpi na utratę wzroku, która może prowadzić do całkowitej ślepoty.

Chociaż istnieją różne podejścia, takie jak terapia genowa, które dają nadzieję na spowolnienie lub zablokowanie postępu utraty komórek fotoreceptorów, techniki te nie mogą przywrócić utraconych komórek i dlatego nie są przydatne dla pacjentów w zaawansowanych stadiach choroby.

Stąd pilna potrzeba opracowania terapii regeneracyjnych, które mogłyby zastąpić utracone komórki i przywrócić wzrok. Jedną z obiecujących możliwości byłoby wykorzystanie komórek macierzystych do generowania fotoreceptorów, które można by wszczepić do oka pacjenta, ale ta technologia stoi obecnie przed poważnymi wyzwaniami, które spowalniają jej stosowanie w praktyce klinicznej.

W podejściu, które omija potrzebę przeszczepu, zespół Cayouette znalazł sposób na reaktywację uśpionych komórek w siatkówce i przekształcenie ich w komórki podobne do neuronów, które ostatecznie mogłyby zostać użyte do zastąpienia komórek utraconych w wyniku zwyrodnienia siatkówki.

„Zidentyfikowaliśmy dwa geny, które po ekspresji w tych uśpionych komórkach zwanych komórkami Müllera mogą przekształcić je w neurony siatkówki” – powiedziała pierwsza autorka badania, Camille Boudreau-Pinsonneault, która niedawno uzyskała stopień doktora. w UdeM za ten przełom.

„Co ciekawe, wiadomo, że te komórki Müllera reaktywują i regenerują siatkówkę u ryb” – powiedziała. „Ale ssaki, w tym ludzie, zwykle tego nie robią, nie po urazie lub chorobie. I nadal nie do końca rozumiemy, dlaczego”.

Współautor Ajay David, doktorant w laboratorium Cayouette, wychwalał „ten ekscytujący postęp w stosunku do przeszczepu komórek”, mówiąc: „pewnego dnia będziemy w stanie wykorzystać komórki normalnie obecne w siatkówce i stymulować je do regeneracji siatkówki. komórek utraconych w stanach patologicznych i przywrócenia wzroku”.

Opierając się na swoim sukcesie, naukowcy planują teraz udoskonalić skuteczność tej techniki i znaleźć sposób na promowanie pełnego dojrzewania komórek w czopki fotoreceptorów, które mogłyby przywrócić wzrok.

Zobacz naszą historię internetową tutaj.

O tych wiadomościach z badań neuronauki wizualnej

Autor: Biuro prasowe
Źródło: Uniwersytet w Montrealu
Kontakt: Biuro Prasowe – Uniwersytet w Montrealu
Obraz: Obraz jest przypisywany do Neuroscience News

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Bezpośrednie przeprogramowanie neuronów przez czasowe czynniki tożsamości” autorstwa Camille Boudreau-Pinsonneault i in. PNAS

Abstrakcyjny

Bezpośrednie przeprogramowanie neuronów przez czasowe czynniki tożsamości

Czasowe czynniki tożsamości są wystarczające do przeprogramowania kompetencji rozwojowych prekursorów neuronów i zmiany losu komórek, ale nie wiadomo, czy mogą one również przeprogramować tożsamość terminalnie zróżnicowanych komórek.

Aby odpowiedzieć na to pytanie, zaprojektowaliśmy warunkowy system ekspresji genów, który umożliwia szybkie badanie przesiewowe potencjalnych czynników przeprogramowania w mysich komórkach glejowych siatkówki w połączeniu ze śledzeniem linii genetycznych.

Korzystając z tego testu, odkryliśmy, że koekspresja wczesnych czynników transkrypcyjnych tożsamości skroniowej Ikzf1 i Ikzf4 jest wystarczająca do bezpośredniego przekształcenia komórek glejowych Müllera (MG) w komórki, które przemieszczają się do zewnętrznej warstwy jądrowej (ONL), gdzie normalnie znajdują się komórki fotoreceptorów. Nazywamy te „indukowane komórki ONL (iONL)”.

Korzystając ze śledzenia linii genetycznych, analiz histologicznych, immunohistochemicznych i jednokomórkowych transkryptomu i multiomu, pokazujemy, że ekspresja Ikzf1 / 4 w MG in vivo, bez uszkodzenia siatkówki, generuje głównie komórki iONL, które mają wspólne cechy molekularne z komórkami dwubiegunowymi, chociaż ułamek z nich wybarwiają się na Rxrg, marker czopków fotoreceptorowych.

Ponadto pokazujemy, że koekspresja Ikzf1 i Ikzf4 może przeprogramować embrionalne fibroblasty myszy na indukowane neurony w hodowli poprzez szybką przebudowę chromatyny i aktywację neuronalnego programu ekspresji genów.

Ta praca odkrywa ogólne właściwości przeprogramowania neuronów dla czasowych czynników tożsamości w terminalnie zróżnicowanych komórkach.