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Die Stammzellenforschung bietet neue Hoffnung auf Wiederherstellung des Sehvermögens

Die Anzahl der Personen, die aufgrund einer Netzhautdegeneration im Endstadium ihr Sehvermögen verlieren, nimmt stetig zu und kann derzeit nicht rückgängig gemacht werden. Bahnbrechende Forschung mit Stammzellen-Technologie bietet jedoch ein Licht am Ende des Tunnels.

[Nahaufnahme des Auges]

Die Netzhautdegeneration im Endstadium schließt Zustände wie altersbedingte Makuladegeneration und Retinitis pigmentosais ein. Es ist die häufigste Ursache für irreversiblen Sehverlust und Blindheit bei älteren Erwachsenen.

Bei diesen Arten von Zuständen verschlechtert sich das Sehen allmählich, wenn die Kernschicht von lichtempfindlichen Photorezeptorzellen in den Augen abgebaut wird.

Wenn die Bevölkerung der Vereinigten Staaten länger lebt, nimmt die Prävalenz der Netzhautdegeneration langsam zu.

Zum Beispiel stieg die Zahl der von altersbedingter Makuladegeneration zwischen 2000 und 2010 betroffenen Personen von 1,75 Millionen auf 2,07 Millionen.

Obwohl eine Degeneration der äußeren Netzhautschicht nicht rückgängig gemacht werden kann, ist eine mögliche Strategie, die eventuell zur Wiederherstellung des Sehvermögens beitragen könnte, der Zellersatz.

Stammzellen-abgeleitetes Netzhautgewebe

Die Zellersatztechnologie steckt noch in den Kinderschuhen, zeigt aber großes Potenzial. Eine Gruppe von Wissenschaftlern des RIKEN-Zentrums für Entwicklungsbiologie in Japan unter der Leitung von Masayo Takahashi und Michiko Mandai ist stark in diesem innovativen Forschungsbereich involviert.

In früheren Forschungen transplantierten die Forscher aus Stammzellen gewonnene Netzhautgewebe in Tiere mit Netzhautdegeneration im Endstadium. Sie fanden heraus, dass dieses Gewebe zur Bildung strukturierter äußerer Kernschichten gezwungen werden könnte, die reife Photorezeptoren enthielten.

Während dies einen großen Fortschritt bedeutete, zeigten die Forscher nicht, ob die Transplantation von Zellen das Sehvermögen wiederherstellen könnte. Ihre neueste Studie soll diese Lücke in der Studie schließen.

Die erste Phase der Forschung umfasste die Neuprogrammierung von adulten Hautzellen der Maus, um sich ähnlich wie embryonale Stammzellen zu verhalten. Diese Zelltypen werden induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) genannt. Als nächstes wurden die iPSCs in Netzhautgewebe umgewandelt.

Nachdem die iPSCs in Mäuse mit Netzhautdegeneration im Endstadium implantiert worden waren, entwickelten und bildeten sie Photorezeptoren. Diese Photorezeptoren wechselten wiederum direkt benachbarte Zellen innerhalb der Retina.

"Wir haben die direkte und bestätigende Etablierung von Wirt-Pfropf-Synapsen gezeigt. Niemand hat wirklich transplantierte Stammzell-abgeleitete Netzhautzellen gezeigt, die in einfacher Weise auf Licht reagierten, wie in dieser Studie gezeigt wurde, und wir sammelten Daten, um das zu unterstützen Signal wird an Wirtszellen übertragen, die Signale an das Gehirn senden. "

Michiko Mandai

Testen für wiederhergestellte Sicht

Um zu testen, ob das Sehvermögen der Tiere wiederhergestellt wurde, platzierten die Forscher die Mäuse in Käfigen, die aus zwei Räumen bestanden. Der Boden eines der Räume war zu zufälligen Zeitpunkten elektrifiziert. Vor jedem Elektroschock zeigte das Team ein Warnlicht an. Um den Schock zu vermeiden, musste die Maus das Licht blinken sehen und sich in den Nebenraum bewegen.

Über die Erwartungen hinaus gelang es dem Verfahren, bei fast der Hälfte der Mäuse mit einer Netzhautdegeneration im Endstadium das Sehvermögen wiederherzustellen. Dieser bedeutende Erfolg war auf die Wahl der Zellen durch die Forscher zurückzuführen. Frühere Arbeiten verwendeten Retinazellen und nicht das differentielle Netzhautgewebe, das in dieser Studie verwendet wurde. Takahashi erklärt:

"Die Photorezeptoren in der 3-D-Struktur können sich zu einer reiferen, organisierten Morphologie entwickeln und daher besser auf Licht reagieren. Aus unseren Daten kann die Retina nach der Transplantation bereits bei 1 Monat auf Licht reagieren, aber seit der Da die menschliche Netzhaut länger braucht, um zu reifen, kann es 5-6 Monate dauern, bis die transplantierte Netzhaut auf Licht reagiert. "

Takahashi und Kollegen erweitern nun ihre Untersuchung, um diese Ergebnisse für Patienten besser anwendbar zu machen. Sie untersuchen bereits, ob menschliches iPSC-abgeleitetes Netzhautgewebe die Sehfunktion bei Tieren mit Netzhautdegeneration im Endstadium wiederherstellen kann.

Es gibt noch viel zu tun, wie Takahashi sich bewusst ist: "Es ist immer noch eine Therapie im Entwicklungsstadium, und man kann nicht erwarten, die praktische Vision im Moment wiederherzustellen. Wir werden von der Bühne aus beginnen, eine helle oder große Figur zu sehen , aber wir hoffen, in Zukunft eine substantiellere Vision wiederherzustellen. "

Während das Team weiterhin neue Möglichkeiten für iPS-abgeleitetes Netzhautgewebe testet, wird die Fähigkeit, verlorene Sehkraft wiederherzustellen, näher rücken.

Erfahren Sie, wie Wissenschaftler bei blinden Mäusen zum ersten Mal Schlüsselbereiche des Sehvermögens wiederherstellten.

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