Глаз в пробирке: Чудо за стеклом
Для работы исследователи из группы Йошики Сасаи (Yoshiki Sasai) использовали эмбриональные стволовые клетки лабораторных мышей. Такие клетки получают из зародышей и они обладают свойством плюрипотентности, то есть способны в ходе своего развития и созревания превращаться (дифференцироваться) в клетку любого типа, имеющегося во взрослом организме.
Культуру таких клеток авторы вырастили в питательной среде, в которую были добавлены специальные белки, способные играть структурную роль для растущей ткани, служа ей опорой. В течение 12-ти дней культивирования клетки образовали трехмерную структуру, внешне полностью подобную совершенно нормальному, здоровому зрительному бокалу, вогнутая поверхность которого содержит слои клеток сетчатки.
Зрительный бокал — орган, хотя и не самый сложный в нашем организме, тем не менее, для получения в искусственных условиях крайне непростой. Состоит он из двух слоев; внешний, обращенный в сторону мозга, выстилают пигментные клетки, обеспечивающие поддержку и питание клеткам внутреннего слоя — собственно, сетчатки. В этом слое, помимо рецепторных клеток разных типов, имеются и опорные глиальные клетки, и ганглионарные нейроны, обеспечивающие передачу сигнала. Словом, на сегодняшний день полноценная сетчатка уверенно может быть названа самым сложным органом, выращенным «в пробирке».
Действительно, просто поражает, как хаотическая взвесь клеток в питательной среде без какого-либо механического воздействия извне образовала сложную трехмерную форму, опираясь лишь на инструкции, заложенные в собственном геноме. И произошло это не в живом развивающемся организме, а просто в лаборатории, in vitro, «под стеклом».
Стоит заметить, однако, что хотя полученный японцами зрительный бокал структурно идентичен «натуральному», его отличия от выросшего в естественных условиях могут быть заметными. Пока что ученые не провели экспериментов, которые бы могли показать, способен ли он вообще реагировать на свет, формировать и передавать импульсы в мозг.
Но уже можно сказать с уверенностью, что этот же метод применим и к человеческим стволовым клеткам и сетчатке, так что после дополнительных исследований и необходимых испытаний может быть принята на вооружение. Однажды такие технологии откроют человечеству практически неограниченный доступ к новым органам и тканям для пересадки взамен поврежденных или пораженных тяжелой болезнью. Подробнее о проблемах, достижениях и перспективах выращивания искусственных органов и тканей читайте в статье «Инженеры человеческих тел».
По пресс-релизу RIKEN Center for Developmental Biology