Nghiên cứu tế bào gốc mang lại hy vọng mới về khôi phục tầm nhìn

Số lượng cá nhân bị mất thị lực do thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối đang tăng dần và hiện tại, nó không thể đảo ngược. Tuy nhiên, nghiên cứu đột phá sử dụng công nghệ tế bào gốc cung cấp một ánh sáng ở cuối đường hầm.

Thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối bao gồm các điều kiện như thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi và viêm võng mạc pigmentosais. Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây mất thị lực và mù lòa không thể đảo ngược ở người lớn tuổi.

Trong các loại điều kiện này, thị lực dần trở nên tồi tệ hơn khi lớp hạt nhân của các tế bào thụ quang nhạy cảm ánh sáng trong mắt bị thoái hóa.

Khi dân số Hoa Kỳ bắt đầu sống lâu hơn, tỷ lệ thoái hóa võng mạc tăng dần.

Ví dụ, số lượng cá nhân bị ảnh hưởng bởi thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi từ năm 2000-2010 đã tăng từ 1,75 triệu lên 2,07 triệu.

Mặc dù sự thoái hóa của lớp võng mạc bên ngoài không thể đảo ngược, một chiến lược tiềm năng mà cuối cùng có thể giúp phục hồi thị lực là sự thay thế tế bào.

Mô võng mạc gốc tế bào gốc

Công nghệ thay thế tế bào đang trong giai đoạn trứng nước nhưng cho thấy lời hứa thực sự. Một nhóm các nhà khoa học thuộc Trung tâm Sinh học Phát triển RIKEN ở Nhật Bản, do Masayo Takahashi và Michiko Mandai đứng đầu, đã tham gia rất nhiều vào lĩnh vực nghiên cứu sáng tạo này.

Trong nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã cấy mô võng mạc gốc tế bào gốc vào động vật bị thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối. Họ phát hiện ra rằng mô này có thể bị ép buộc thành các lớp hạt nhân bên ngoài có cấu trúc bao gồm các cơ quan thụ cảm quang trưởng thành.

Trong khi điều này đánh dấu một bước tiến lớn, các nhà nghiên cứu đã không chứng minh liệu việc cấy ghép tế bào có thể phục hồi thị lực hay không. Nghiên cứu mới nhất của họ đặt ra để lấp đầy khoảng trống này trong nghiên cứu.

Giai đoạn đầu tiên của nghiên cứu liên quan đến tái lập trình các tế bào da chuột trưởng thành để hành xử theo cách tương tự như các tế bào gốc phôi thai. Các loại tế bào này được gọi là các tế bào gốc đa năng gây ra (iPSCs). Tiếp theo, các iPSC được chuyển thành mô võng mạc.

Một khi iPSCs đã được cấy ghép vào chuột với thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối, chúng đã phát triển và hình thành các thụ thể quang. Đổi lại, các thụ thể quang này tiếp xúc trực tiếp với các tế bào lân cận trong võng mạc.

Không ai thực sự cho thấy các tế bào võng mạc có nguồn gốc từ tế bào gốc được cấy ghép phản ứng với ánh sáng theo cách tiếp cận đơn giản như được trình bày trong nghiên cứu này, và chúng tôi thu thập dữ liệu để hỗ trợ tín hiệu được truyền đến các tế bào chủ gửi tín hiệu đến não. “

Michiko Mandai

Thử nghiệm cho tầm nhìn phục hồi

Để kiểm tra xem tầm nhìn của động vật đã được phục hồi hay chưa, các nhà nghiên cứu đã đặt những con chuột trong lồng bao gồm hai phòng. Sàn của một trong các phòng đã được điện khí hóa tại các điểm ngẫu nhiên trong thời gian. Trước mỗi cú sốc điện, nhóm nghiên cứu đã chớp đèn cảnh báo. Để tránh bị sốc, chuột phải nhìn thấy đèn flash và di chuyển đến phòng liền kề.

Vượt quá mong đợi, quy trình này đã giúp phục hồi thị lực ở gần một nửa số con chuột bị thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối. Thành công đáng kể đó là do sự lựa chọn của các nhà nghiên cứu tế bào. Công việc trước đây đã sử dụng tế bào võng mạc hơn là mô võng mạc vi phân được sử dụng trong nghiên cứu này. Takahashi giải thích:

“Các cơ quan thụ cảm quang trong cấu trúc 3-D có thể phát triển để tạo thành hình thái trưởng thành hơn, có tổ chức hơn và do đó có thể phản ứng tốt hơn với ánh sáng. Từ dữ liệu của chúng tôi, võng mạc sau cấy ghép có thể phản ứng với ánh sáng đã ở 1 tháng ở chuột, nhưng vì võng mạc của con người mất nhiều thời gian hơn để trưởng thành, có thể mất 5-6 tháng để võng mạc cấy ghép bắt đầu phản ứng với ánh sáng. “

Takahashi và các đồng nghiệp hiện đang mở rộng cuộc điều tra của họ để làm cho những phát hiện này áp dụng nhiều hơn cho bệnh nhân. Họ đã nghiên cứu xem liệu mô võng mạc có nguồn gốc iPSC có thể phục hồi chức năng thị giác ở động vật bị thoái hóa võng mạc giai đoạn cuối hay không.

Vẫn còn nhiều việc phải làm, như Takahashi đã nhận thức rõ: “Nó vẫn là một liệu pháp phát triển giai đoạn phát triển, và người ta không thể mong đợi để phục hồi thị lực thực tế vào lúc này. Chúng ta sẽ bắt đầu từ giai đoạn nhìn thấy một con số ánh sáng hoặc lớn , nhưng hy vọng sẽ phục hồi tầm nhìn đáng kể hơn trong tương lai. “

Khi nhóm nghiên cứu tiếp tục thử nghiệm những con đường mới cho mô võng mạc có nguồn gốc từ iPSC, khả năng khôi phục lại các điểm nhìn bị mất gần hơn.

Tìm hiểu cách các nhà khoa học phục hồi các phần quan trọng của thị giác ở chuột mù lần đầu tiên.