Лаб-Гровн Хуман Ретинас откривају кључеве визије боја

У лабораторији на Универзитету Јохнс Хопкинс, мали комадићи људских очију расту у јелу. Док је раст ока глобуса техничко чудо само по себи, ова креација има сложену сврху. У новој студији објављеној у часопису Наука, научници су генерисали ове органоиде да би разумели зашто можемо да видимо боју и да научимо како да помогнемо људима који то не могу.

Када се мисли на око, они вероватно мисле на пуну, гомољасту форму - сочиво, ирис; стакластом телу. Ове ретиналне органоиде нису. Технички, они су ретине које се узгајају из људских ћелија матичних ћелија - куглица белог ткива које повезује саму задњу страну ока.

У студији објављеној у четвртак, Киара Елдред и њен тим откривају зашто су ове ретине тако важне. Људи имају три врсте ћелија које детектују боје, фоторецептори у облику конуса који осећају црвену, зелену или плаву светлост. Али механизми који стоје иза тога зашто то није у потпуности схваћено. Овде је тим открио да се прво развијају плаве ћелије, а затим црвене и зелене ћелије. Учење времена ових ћелијских формација било је ново откриће - и имало је смисла, с обзиром на то да ми и други примати имамо нешто што се назива трихроматски вид боје.

"Као научник, мислим да морате да имате страст према ономе што радите и повезаности са вашим организмом", каже органолид-креатор Елдред. Инверсе. „Бринула сам се о органоидима сваки дан у почетку, а затим сваки други дан како су стари. У лабораторији, моји коаутори и ја сви их називамо нашим бебама, јер морамо да се бринемо о њима све време.

"Већина сисара може да види само два спектра боја - они виде само плаву и зелену", објашњава Елдред. „Видимо плаву, зелену и црвену. Због визије у боји можемо да примимо много богатих информација о свету око нас."

Претпоставља се да примати попут шимпанзи и људи могу да виде црвену боју, јер је та способност омогућила раним хомининима да пронађу плодове зрења који се налазе у позадини зеленог листа. У међувремену, други сисари попут паса и мачака виде мање и слабије боје.

Схватање да је нешто изазвало време плавог, црвеног и зеленог раста ћелија такође је представљало мистерију: Који је механизам узроковао настанак ове три врсте ћелија конуса? Да би то схватили, након што су матичне ћелије постале ткиво мрежњаче - процес у којем научници понекад стварају ткиво мозга, као и ткиво мрежњаче, јер, на крају крајева, фоторецептори су технички неурони - истраживачи су почели тестирати скуп гена укључених у функцију тироидног хормона, који је укључен у раст и диференцијацију ћелија.

Претходни радови који се тичу мишева, рибе и вида пилића показали су да када је функција хормона штитне жлезде ниска, појављују се плаве ћелије, а када су високе, црвене и зелене ћелије слиједе.Испоставило се да је то истина: Користећи ЦРИСПР, истраживачи су избацили рецептор за хормоне штитне жлезде и створили само мрежњачке органоиде са само плавим ћелијама. Када су поново додали хормон, генерисали су органоиде само са црвеним и зеленим ћелијама.

Ово се дешавало иако штитна жлезда уопште није била укључена - једине ствари у посуди биле су мрежасте органоиде. Након што су испитали који су гени укључени или искључени током године развоја органоида, открили су да је њихова хипотеза тачна: Гени који деградирају хормоне штитне жлезде били су рано да би направили плаве ћелије, а гени који активирају хормоне штитне жлезде касније су створили и зелене ћелије.

У основи, научници су узроковали да органоиди постану слепи на различите начине. Ово сугерише да би ово истраживање могло бити корисно у развијању терапијских третмана како би се помогло особама које су слепе боје или пате од макуларне дегенерације, очне болести која узрокује губитак вида. Тренутно, оно што научници раде како би помогли са макуларном дегенерацијом је убризгавање матичних ћелија у ретине које имају неку врсту дегенерације. Међутим, ефикасност овог процеса је била непредвидива. Циљ је сада да научници могу да науче како могу терапеутски користити ћелије.

"Надамо се да ћемо нашим истраживањима пружити информације другим истраживачима о томе како да створе конусне ћелије", каже Елдред. “У будућим експериментима можемо узети те ћелије, убризгати их, а више њих ће постати фоторецептори који могу пружити регенеративни третман. Сваки пут кад видим органоиде који иду исправним путем, то је узбудљиво и фасцинантно."