¿Qué puede cambiar la aparición de células madre en la ceguera?

Las enfermedades degenerativas de la retina, como la degeneración macular asociada a la edad (DMAE) y la retinitis pigmentosa (RP), son enfermedades oculares peligrosas que causan ceguera para las que actualmente no existe un tratamiento eficaz y también se consideran "asesinas de la vista". Bajo la dirección del profesor Tang Shibo, decano de la Escuela de Oftalmología Aier de la Universidad Central Sur, y el profesor Chen, director adjunto del Aier Eye Institute, se construyeron células epiteliales pigmentarias de la retina altamente activas utilizando medio condicionado con células madre pluripotentes inducidas (iPS) y femtosegundo. La investigación sobre lentes corneales (RPE) no solo es beneficiosa para la investigación sobre las características fisiológicas del RPE y la detección de fármacos, sino también para la construcción y el trasplante de capas de retina diseñadas con tejidos. Esto ayudará a los científicos a desarrollar un nuevo método de uso de células del EPR obtenidas mediante ingeniería tisular para tratar enfermedades degenerativas de la retina y enfermedades de los fotorreceptores.

Cultivo de células retinianas muy activas

La degeneración macular asociada a la edad es la principal causa de discapacidad visual y ceguera en personas mayores de 50 años en los países desarrollados, y hasta el 90% de las personas los pacientes no pueden curarse. Los datos muestran que la incidencia de degeneración macular en los países desarrollados mayores de 50 años es del 11%. En la actualidad, la tasa de incidencia de degeneración macular en mi país es cercana a la de los países desarrollados, con más de 30 millones de pacientes, y el número de pacientes aumenta a un ritmo de 300.000 cada año. Actualmente es uno de los tres principales. Enfermedades oculares con mayor tasa de incidencia entre las personas mayores de 50 años en mi país. Las mujeres corren más riesgo que los hombres.

Se ha descubierto que los tratamientos futuros más prometedores para la degeneración macular relacionada con la edad son la terapia con células epiteliales pigmentarias de la retina y el trasplante macular. Entonces, para utilizar la terapia EPR, primero es necesario cultivar células retinianas sanas.

Chen dijo al reportero del Science and Technology Daily que parte de la capa coroidea del EPR se puede aislar del tejido donado y las células del EPR se pueden cultivar bajo un microscopio de disección. "Identificados mediante un análisis semicuantitativo de chips de proteínas, encontramos que factores como el factor de crecimiento derivado de plaquetas AA (PDGF-AA) y la proteína de unión al factor de crecimiento similar a la insulina 2 (IGFBP-2) aumentaron significativamente en el sobrenadante de tallo pluripotente inducido. Se obtiene así un gran número de células del EPR con fuerte capacidad de proliferación, alta actividad y buen funcionamiento."

Se obtiene un tejido laminar similar a la estructura natural de la retina.

Las células del EPR en los ojos normales son una sola capa de células estrechamente conectadas. Sólo el trasplante de una monocapa de células del EPR puede mejorar su supervivencia y función. Para ello, el equipo de investigación comenzó a utilizar la ingeniería de tejidos para intentar construir células del EPR funcionales in vitro.

La integración genética se refiere a conectar dos genes no homólogos. El equipo de Oftalmología de Aier llevó a cabo más investigaciones sobre enfermedades degenerativas de la retina. Extrajeron células somáticas de la orina y la sangre del paciente, las expandieron y cultivaron in vitro y las reprogramaron mediante integración no genética para revertir las células en la orina y la sangre del paciente. Células madre pluripotentes con capacidad de autorreplicarse y diferenciarse.

"A través de la investigación, las células madre pluripotentes inducidas transformadas con éxito a partir de orina y sangre fueron subcultivadas y purificadas, y pasaron la expresión del gen pluripotente, la inmunofluorescencia del marcador de proteína madre y las pruebas in vitro del cuerpo embrioide. A través de la identificación, se confirmó que Las células madre pluripotentes inducidas tienen la capacidad de diferenciarse en múltiples direcciones ", Gu Jianing, investigador asistente del Aier Eye Institute, dijo que las células madre pluripotentes inducidas se diferenciaron en la retina a través de un cultivo de diferenciación 3D y obtuvieron tejidos similares al desarrollo de los órganos de la retina. . Las células que expresan pigmentos se aíslan y se cultivan para obtener células del EPR, que luego se cultivan para formar una lámina de tejido ultrafina similar a la estructura natural de la retina.

“Sin embargo, la eficiencia actual de varios métodos de reprogramación en orina y células sanguíneas es muy baja y, a menudo, se necesita más de medio mes para determinar si la reprogramación es exitosa. Por lo tanto, las células iPS se obtienen a partir de ellas. "No es fácil". Chen explicó que hay muchos factores que afectan la inducción de la diferenciación de las células iPS, como la densidad de las células iniciales y el estado de las células iPS. Por lo tanto, la expresión de citocromos en células del EPR inducida por células iPS es inestable y es necesario controlar más varias variables para obtener un método de inducción que pueda diferenciarse de manera estable en células del EPR de alta calidad.

Convertir la lente corneal en material de soporte

Una lámina de células del EPR exitosa debe tener tres elementos: células semilla, sistema de cultivo y material de soporte. Además de tener células semilla altamente activas, el material de soporte también puede garantizar eficazmente la adhesión celular y garantizar que las células miren a las células fotorreceptoras en la dirección correcta durante el proceso de trasplante. Como resultado, el equipo de investigación convirtió las lentes del estroma corneal cortadas durante la cirugía de miopía con láser de femtosegundo de desechos a tesoros, mejorando su valor de reutilización.

Los estudios han encontrado que cuando las células del EPR se siembran en lentes del estroma corneal y se cultivan en un medio acondicionado con células madre pluripotentes inducidas, las células del EPR pueden tener más características de células madre, ensamblaje completo de cilios y funciones maduras.

Además, el equipo también utiliza nuevas tecnologías, como cultivos celulares 3D y organoides, para establecer modelos de células patológicas para pacientes con enfermedades genéticas oculares y explorar los mecanismos y patrones de aparición y desarrollo de enfermedades oculares. Sobre la base del análisis de la patogénesis, llevamos a cabo evaluaciones individualizadas de los medicamentos existentes, buscamos nuevos objetivos de tratamiento y analizamos nuevos medicamentos para obtener nuevas opciones de tratamiento para enfermedades genéticas oculares y otras enfermedades oculares.

"Durante décadas, se ha esperado que las células madre curaran enfermedades incurables. Esta investigación acelerará el desarrollo de terapias con células madre pluripotentes inducidas más seguras. Al mismo tiempo, los experimentos han demostrado la seguridad y eficacia de esta tecnología. , lo que proporciona una base suficiente para realizar ensayos clínicos en humanos", afirmó Tang Shibo.