С помощта на човешки стволови клетки и методите на 3D биопринтинг, учени успешно разпечатват клетки изграждащи кръвно-ретинната бариера. Екипът е от изследователи на Националният офталмологичен институт, който е част от Националния институт по здравеопазване.
Чрез метода на 3D биопринтинг и неограничения брой на изработени клетки, учените биха могли да изследват редица аномалии и нарушения появяващи се при голяма част от населението с напредване на възрастта, например макулна дегенерация.
Макулната дегенерация, свързана с възрастта, е хронично дегенеративно заболяване, което засяга така нареченото жълто петно - макула. По-често се среща при възрастни над 55 години.
Макулата е централната част от ретината, в която са струпани множество фоторецептори - конусчета, осигуряващи точката на най-ясно зрение.
При наличие на дегенеративно заболяване, засягащо макулата се наблюдават нарушения в нормалното зрение. Тя може да бъде две форми - суха и влажна, като в някои случаи настъпилите нарушения са необратими.
Кръвно-ретинната бариера е изградена от пигментни епителни клетки на ретината. Тя е отделена от хориокапиляриса с помощта на бруховата мембрана.
В хода на изследването учените използват хидрогел, върху който поставят перицити и ендотелни клетки, първични компоненти на капилярите, както и фибробласти, които подпомагат в поддържането на структурата на различните тъкани.
Използвайки технологията за 3D биопринтинг, изследователите отпечатват гела върху биоразградима решетка, върху която след определен период от време клетките започват да образуват компактна капилярна мрежа.
Биоразградимата решетка представлява температурно-чувствителен хидрогел, с помощта на който се поддържа равномерен модел на биологичен печат.
До деветия ден екипът прави успешна посявка на пигментни епителни клетки на ретината върху обратната страна на решетката. В резултат на което отпечатаната тъкан достига пълна зрялост до 42-ия ден.
Изследователите установяват още, че при подлагане на стрес, отпечатаната тъкан показва признаци на начална форма на макулна дегенерация свързана с възрастта, включително отлагания на друзи под пигментния слой на ретината, както и последваща прогресия до късен сух стадий на макулна дегенерация, съпроводена с известни тъкани изменения.
Чрез метода на 3D биопринтинг, в бъдеще учените биха могли да изследват по-подробно генезата на макулната дегенерация свързана с възрастта, както и на други заболявания, засягащи нормалното зрение на хората.
Информация за проведеното изследване е публикувана в сп. Nature Methods.
Референции:
https://www.ophthalmologytimes.com/view/nih-scientists-create-eye-tissue-using-3d-bioprinting
https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-researchers-use-3d-bioprinting-create-eye-tissue
https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-researchers-use-3d-bioprinting-create-eye-tissue
