Исследователи из Университета Дьюка получили специализированные эндотелиальные клетки сетчатки из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и показали, что в эксперименте они способны восстанавливать поврежденные сосуды.

Сосудистые заболевания сетчатки остаются одной из ведущих причин необратимой потери зрения. Одним из главных препятствий для лечения является сложное строение гематоретинального барьера, который регулирует обмен кислорода, питательных веществ и лекарственных веществ между кровью и тканью сетчатки.

Важным звеном этого барьера служат эндотелиальные клетки сосудов сетчатки. Их повреждение лежит в основе многих офтальмологических заболеваний, включая диабетическую ретинопатию. Поэтому получение таких клеток имеет большое значение для изучения патологии и для регенеративной медицины.

В журнале Nature Biomedical Engineering опубликована работа, в которой ученые впервые получили специализированные эндотелиальные клетки сетчатки из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Для этого они использовали стандартный протокол формирования эндотелия и специально подобранную комбинацию факторов роста, чтобы направить дифференцировку именно в клетки, максимально близкие к естественным клеткам сосудов сетчатки.

Функциональные свойства новых клеток оценивали как в лабораторных условиях, так и в экспериментах на животных. In vitro они формировали характерные для сетчатки сосудистые сети и полноценный барьер. При моделировании патологических условий — гипоксии и повышенной концентрации глюкозы, которые отражают ключевые механизмы развития диабетической ретинопатии, — целостность барьера нарушалась так же, как это происходит у пациентов.

Это подтверждает, что созданная модель подходит для изучения механизмов заболеваний сетчатки и для доклинического тестирования новых лекарственных средств.

Не менее важными оказались результаты на мышах с незрелыми и структурно неполноценными сосудами сетчатки. После введения полученных клеток они интегрировались в поврежденную ткань, способствовали формированию более зрелой сосудистой сети и восстановлению барьерной функции. Авторы отмечают, что вмешательство проводили до развития выраженной потери зрения, поэтому такой подход может быть особенно перспективным для раннего предупреждения прогрессирования сосудистых поражений сетчатки.

Исследователи подчеркивают и практические преимущества технологии. В отличие от первичных донорских клеток, iPSC могут обеспечить практически неограниченный источник стандартизированного клеточного материала, снизить вариабельность результатов и удешевить исследования.

Хотя методика пока находится на доклиническом этапе, уже сейчас она демонстрирует заметный потенциал для офтальмологии. Дальнейшие исследования должны подтвердить эффективность и безопасность этого подхода при разных сосудистых патологиях сетчатки.