新的模型为难以研究的失明形式铺平了未来的研究道路
黄斑变性是导致老年人视力丧失的主要原因,但科学家长期以来一直努力在实验室中研究和复制这种疾病的关键因素。一项发表在美国国家科学院院刊是第一个在罗切斯特大学医学中心的研究人员开发的一种新的人类干细胞模型中证明黄斑变性特征的人。
这个新模型可以为黄斑变性的研究提供全新的途径,并帮助该团队在治疗该疾病的一些可能的药物靶点上不断打磨。
“到目前为止,还没有黄斑变性的患者衍生模型,”URMC弗洛姆眼科研究所的眼科学助理教授、该研究的主要作者Ruchira Singh博士说。“尚不清楚是否可以从人眼中提取细胞,制作出显示这种疾病特征的细胞模型。”
尽管黄斑疾病可能千变万化,但年龄相关和类似的遗传性黄斑退行性疾病都以视网膜碎片堆积为特征,视网膜是眼睛后部的感光组织,对视力至关重要。这些被称为drusen的沉积是在视网膜色素上皮(RPE)细胞层下特别发现的,而RPE细胞是黄斑变性的关键角色。
为了他们的新模型,辛格的团队收集了皮肤细胞从遗传形式的黄斑变性患者身上,重新编程让他们干细胞并利用这些干细胞创造出RPE细胞。从患者身上提取的RPE细胞在培养皿中老化时会模仿黄斑变性的几个特征,比如产生标志性沉积。
携带导致黄斑变性的突变的RPE细胞与健康成人的细胞或使用基因编辑纠正了致病突变的患者的细胞相比,在受影响的人眼中形成了更多的沉积,其成分与所见的更相似。
通过这个模型,Singh的研究小组首次证明了功能失调的RPE细胞可以在没有其他细胞或视网膜成分的帮助下,自行导致黄斑变性的特定方面。来自三种不同遗传形式的黄斑变性患者的细胞也是如此,这表明RPE细胞功能障碍可能是多种形式黄斑变性的核心。
辛格的新模型也让她的研究团队能够识别RPE细胞中的一组分子,这些分子可以被新的黄斑变性药物靶向。这些“补体蛋白”,通常增强细胞的免疫功能,可能会受到导致黄斑变性的基因改变的影响。在这项研究中,编码这些蛋白质的基因表达在所有黄斑变性患者的RPE细胞中都升高了,这表明它们可能在多种形式的黄斑变性疾病中也起着关键作用。
辛格说:“现在我们可以在患者自己的细胞中识别和测试一种合理的药物疗法。”“到目前为止,这还不可能,但现在我们实际上可以并行研究黄斑疾病,并确定黄斑疾病的中心缺陷可能是什么。”
辛格认为,这项研究将有助于黄斑变性研究领域朝着开发针对RPE的新药的方向发展细胞,同时提供新的和改进的模型来筛选那些药物。虽然这项工作还处于早期阶段,但该团队希望它能带来一种有效的治疗黄斑变性在未来。
进一步探索