MIPT和哈佛大学的研究人员首次培育干细胞来治疗

作者：张馨予

移植后两周干细胞在视网膜表面。

一项由MIPT科学家和哈佛大学研究人员进行的联合研究开发出了可以整合到视网膜中的视网膜细胞。这是首次在实验室环境中成功移植来自干细胞的神经节细胞(被青光眼破坏的视网膜神经元)。科学家们在小鼠身上测试了这项技术，证实这些细胞成功整合并存活了一年。未来，研究人员计划创建专门的细胞库，这样就可以为每个患者提供个性化的、量身定制的治疗。

MIPT基因组工程实验室的科学家与哈佛医学院的研究人员合作，成功地进行了世界上第一次从干细胞中培育和移植视网膜神经节细胞的尝试。视网膜神经节细胞负责视觉信息的传输，通常在青光眼中受损。科学家们不仅成功地生长了神经元(视网膜神经节细胞被认为是特殊的神经元)，而且还将它们移植到小鼠的眼睛中，实现了人工视网膜组织的正确生长。如果不进行治疗，青光眼会对视神经造成不可逆的损害，从而导致部分视野丧失。这种疾病的发展会导致完全失明。

据MIPT基因组工程实验室的初级研究员Evgenii Kegeles说，视网膜细胞是用特殊的类器官培养的，组织是在培养皿中形成的。这些细胞随后被移植到几组小鼠体内。MIPT科学家负责重新分离和分析移植的细胞。

“我们在小鼠身上的研究已经阐明了视网膜细胞替代的一些基本问题，例如供体RGCs能否在病变宿主的视网膜中存活?还是说移植只可能在年轻的宿主体内进行?在小鼠实验中，我们使用微珠人工提高眼压，并建立化学诱导神经毒性模型，我们可以证明移植的供体细胞在类似疾病的微环境中存活。此外，我们可以证明，细胞的存活与供者的年龄和细胞在视网膜内的位置无关。”

据作者称，这些细胞已经成功地在小鼠视网膜中存活了12个月，这对该物种来说是一个重要的时期。科学家证实，它们能够接收视网膜上其他神经元发出的信号;然而，细胞向大脑传递信号的能力还有待于绝对确定的评估。

“我们相信，生长的细胞已经嵌入到必要的地方，并将轴突延伸到大脑中，但由于存活的细胞数量相对较少，它们的全部功能目前无法评估。然而，我们的研究首次证明了移植后供体细胞的重新分离，在分子水平上观察到细胞确实形成突触，生长轴突，并整合到视网膜中。这项技术将使未来对移植细胞和宿主微环境之间的交叉交流的无数研究成为可能，”Evgenii Kegeles解释说。“这将使我们能够发现和利用分子机制，帮助移植的细胞正常工作，并因此改善视觉功能，当移植到适当的数量。”

小鼠视网膜细胞可以在21天左右由干细胞培养出来。然而，据MIPT的科学家称，人类细胞需要更长的时间——从50天到100天。

即便如此，青光眼患者准备移植时，很可能不需要用自己的干细胞培养视网膜组织。由于眼睛是一个免疫特权器官，排斥现象很少，因此有可能为这些患者建立一个细胞库;从万能供体培养的视网膜细胞或诱导的多能干细胞将被储存在那里。这意味着提前培养细胞并将其冷冻是可能的。当青光眼患者需要帮助时，就会选择最合适的细胞进行移植。

“诺贝尔诱导多能干细胞奖是在近10年前的2012年颁发的，”基因组工程实验室主任Pavel Volchkov说。所谓的炒作已经是很久之前的事情了，实际上所有参与这个过程的研究团队都认为探索这个主题是他们的职责。现在不仅是‘文字炒作’的时候了，而是展现基于iPS(诱导多能干细胞)的真正技术的时候。视网膜神经节细胞移植的研究正是基于这种技术。这是一个机会，证明干细胞可以真正应用于实践，在它们的帮助下，某些东西可以被纠正。虽然这项工作还没有应用到临床实践中，但离真正移植治疗青光眼只差几步之遥。”

“这确实是一项有意义的研究，我们证明了有可能制造出足够数量的视网膜神经节细胞神经元用于移植。此外，供体神经元能够融入病变的视网膜并存活一年多，这为细胞疗法的发展带来了希望和兴奋。”