Teadlased kasvatavad tassis pisikesi inimese võrkkestasid

Teadlased kasvatavad tassis pisikesi inimese võrkkestasid

Kiara Eldred võrdleb mõnikord oma üheksa kuud kestnud teaduslikke katseid, mille käigus kasvatati laboratooriuminõus inimesel pisikesi võrkkestasid, laste kasvatamisega.

Johns Hopkinsi ülikooli magistrant Eldred alustab tuhandete tüvirakkude kasvatamisega ning toitainete ja kemikaalidega toitmisega, mis suunavad need arenema võrkkestaks – silma osaks, mis muundab valgust nägemiseni viivateks signaalideks. Pärast kahenädalast vaevarikast kultiveerimist tekitavad need rakud tavaliselt 20–60 pisikest rakupalli, mida nimetatakse võrkkesta organoidideks. Kui nad küpsevad, määrduvad need tärkav võrkkestad ja eemaldavad palju rakke, nii et neid tuleb maha pesta ka siis, kui neid toidetakse ülepäeviti – vähemalt esimese pooleteise kuu jooksul.

Pärast üheksa kuud kestnud hoolt on Eldredil hulk miniatuurseid inimese võrkkestasid, mis reageerivad valgusele, on umbes kahe millimeetrise läbimõõduga ja kujuga nagu pooleks lõigatud tennisepall. Kuid organoidide kasvatamine on alles esimene samm.

Ajakirja uues uuringus Teadus , Eldred ja kolleegid kirjeldasid selle süsteemi kasutamist, et mõista põhiküsimust nägemise kohta, mis on jäänud üllatavalt salapäraseks: kuidas värvinägemine areneb?

Laboris kasvatatud ajutükid avavad aknad mõistusele – ja eetiliste dilemmade rägastik

Teadlased leidsid, et esimesena arenevad sinised koonusrakud, mis tuvastavad sinist valgust ning punased ja rohelised fotoretseptori rakud hakkavad arenema hiljem. Samuti leidsid nad, et kilpnäärmehormoon näib olevat kriitiline signaal valguse tuvastamise rakkude väljaselgitamisel.

Reklaam Story jätkub reklaami all

Lõppkokkuvõttes loodavad teadlased, et teadmised võivad aidata välja töötada ravimeetodeid selliste haiguste jaoks, mille puhul need valgust tuvastavad rakud on ammendunud, näiteks kollatähni degeneratsioon. Protsessi parem mõistmine võib viia enneaegsetel imikutel tekkivate nägemisdefektide ravimiseni.

'Ideaalne eesmärk oleks võtta inimese rakud, muuta need tüvirakkudeks ja seejärel ümber programmeerida ja inimesesse tagasi panna ning ravida, mis haigus see on,' ütles Johns Hopkinsi arengu neurobioloog Robert Johnston Jr. juhib laborit, kus Eldred töötab.

Kuid organoididel on piirangud. Eldred ütles, et inimese võrkkestad on umbes 15 korda suuremad kui organoidid, mis ulatuvad umbes Cheeriose teraviljatüki sisemise ringi suurusele. Jääb palju küsimusi selle kohta, kui hästi need peegeldavad loote silmade arengut, kuna neil puuduvad paljud muud perifeersed struktuurid. Kuid võime kasvatada neid organoide tassis aja jooksul, mis peegeldab inimarengut, annab haruldase akna küsimustele, mida pole muidu lihtne uurida.

Reklaam Story jätkub reklaami all

'Varem, kui tahtsime konkreetse protsessi aluseks olevaid arengumehhanisme välja töötada, pöördusime mudelorganismide, nagu hiire või sebrakala, poole,' ütles Washingtoni ülikooli teadlane Thomas Reh, kes uurib silma arengut. Reh, kes ei osalenud uuringus, nimetas seda 'tõeliselt suurepäraseks põhibioloogiaks'.

Loe rohkem:

Halvatud inimesed hakkavad käima uut tüüpi teraapiaga

Mängu muutev tehnika naharakkudest beebide loomiseks astus just edasi