Echte Netzhäute in Lab halten Auge Transplantation Versprechen gewachsen

Labor-grown menschliche Organen mag wie futuristische Technologie, aber in einem Labor in Kobe, Japan, Forscher neue Netzhaut in einer Petrischale wachsen.

"Dieses Netzhaut-Gewebe im Reagenzglas gemacht war eindeutig real." Er ahmte die komplexe Struktur der Netzhaut im Auge,"sagte Yoshiki Sasai am RIKEN Center für Entwicklungsbiologie in Kobe, führender Forscher auf die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature von morgen (7. April).

Die Netzhaut, das Gewebe der Rückseite des Auges, Innenfutter besteht aus sieben verschiedenen Zelltypen, die in sechs unterschiedlichen Schichten angeordnet. Es ermöglicht uns zu sehen, weil es hat spezielle Zellen, die auf Licht reagieren und senden von Nachrichten an unser Gehirn. Erkrankungen der Netzhaut, wie Retinitis Pigmentosa, die in etwa 1 von 4.000 Menschen auftritt, können eventuelle Blindheit führen. [Bild von Labor-grown Netzhaut]

Die Forscher unter der Leitung von Sasai, entdeckten einen Weg, um embryonale Stammzellen der Maus Koax in eine eyelike Struktur bilden. Die so genannte "Augenmuschel" nimmt die gleiche Menge an Zeit, als ein typischer Maus Auge (ca. 20 Tage der Schwangerschaft plus Weiterentwicklung mehrere Tage nach der Geburt) zu entwickeln und hat alle die gleichen zellulären Eigenschaften.

Differenzierte Entwicklung

Die Entwicklung dieser Augenmuschel ist fast vollständig selbstgesteuertes. Die Forscher brauchten nur die embryonalen Stammzellen zu entlocken, die jede Zelle im menschlichen Körper werden kann in das Auge Zellen werden. Sie erwartet eine Kultur eines bestimmten Typs von Netzhautzellen, aber nach diesem Labor-basierte Schubs (die Hormone und andere Substanzen beteiligt) die Zellen wuchs, in verschiedene Arten geändert und organisiert sich in diese Struktur auf eigene Faust. [Wissenschaftler vorstellen, wachsende menschliche Augäpfel]

"Wir denken nicht, dass diese Art von komplexen Struktur in Kultur gemacht werden kann," sagte Sasai LiveScience. "Die wirklich eindrucksvolle Botschaft aus dieser Feststellung war, dass die Struktur der Netzhaut ist intern programmiert, die Zellen haben alle Informationen, um die Netzhaut zu machen. Wir lasse es einfach geschehen."

Die Augenmuschel entwickelt von einer Gruppe von etwa 3.000 Zellen durch zuerst eine Schleife von der Mitte nach außen wächst, dann diese Zellen in eine Form erinnert an ein Glas Schnaps zu Falten. Der Cell-Cup dann auf fast 1/10 Zoll (2 mm) Breite wächst und entwickelt sich die Schichten eines entwickelnden Auges, einschließlich der lichtempfindlichen Zellen, die sogenannten Photorezeptoren, Ganglienzellen, die den Sehnerv beimessen und pigmentierten Zellen, die unseren Augen ihre Farbe geben.

Das einzige fehlende Teile aus der Augenmuschel waren die Durchblutung der Netzhaut und die Nerven-Verbindung, die Signale an das Gehirn weiterleitet. In degenerativen Netzhauterkrankungen wie Retinitis Pigmentosa diese Verbindung zum Gehirn ist unbeschädigt und wäre in der Lage, Signale zu senden, aber die Netzhaut kann sie nicht erkennen. Wenn die Netzhaut repariert oder ersetzt wurden, konnte die Sehkraft wiederhergestellt.

Auffällige Applikationen

Wie der Test geht weiter, gibt es viele mögliche Anwendungen dieser Auge Strukturen. Forscher derzeit testen ob diese Zellen tatsächlich Licht erkennen und senden Signale, aber sie große Hoffnungen haben, sagte Sasai. Falls dies erfolgreich ist, werden die Forscher versuchen zu implantieren sie in Mäuse mit Degeneration der Netzhaut zu sehen, ob sie ihr Augenlicht wiedergewinnen können.

Die Strukturen können auch verwendet werden, zu lernen, verstehen, mehr über die molekularen Details der Augenentwicklung, die Forscher helfen könnte anderen Netzhauterkrankungen, verbessern Behandlungen und Kuren von Test Drogen und Gentherapie zu entwickeln.

Sie arbeiten auch an die gleichen Augenmuschel Strukturen aus menschlichen Stammzellen zu machen, obwohl die Struktur größer ist und viel länger dauert, als die Maus Auge zu entwickeln. "Sobald aus humanen embryonalen Stammzellen gebildet, es tolles Material für Pfropfen an der Netzhaut wäre", sagte Sasai. "Wir haben eine technische Basis für einen unendlichen Vorrat für menschliche Netzhaut in ein paar Jahren."

Schreiben Sie "die Wahrscheinlichkeit, dass ein komplexes Organ wie ein Auge in eine Schüssel, jedoch wächst hat remote und futuristische schien," Robin Ali und Jane Sowden, Forscher im Projekt vom University College London, unbeteiligte in ihren Nachrichten und Ansichten Artikel auf dem Papier in der gleichen Ausgabe. "Jetzt können Eiraku Et al. mit verblüffender Schönheit zu offenbaren und bemerkenswerte Klarheit, die den komplexen Prozess... auftreten spontan in Kultur."

Sie können LiveScience Personalverfasser Jennifer Welsh auf Twitter folgen @ microbelover .