„Lab-Grown Human Retinas“ atskleidžia spalvų regėjimo raktus

$config[ads_kvadrat] not found

Treniruotė namuose su Rūta | Treniruotė su kamuoliu #S02E06 | 4K UHD

Treniruotė namuose su Rūta | Treniruotė su kamuoliu #S02E06 | 4K UHD
Anonim

Johno Hopkinso universiteto laboratorijoje patiekiami mažai žmogaus akių. Nors auga akių globos yra techninis stebuklas, šis kūrinys turi papildomą tikslą. Naujajame žurnale paskelbtame tyrime Mokslas mokslininkai sukūrė šiuos organoidus, kad suprastų, kodėl galime matyti spalvą ir sužinoti, kaip padėti žmonėms, kurie negali.

Kai galvojame apie akį, jie greičiausiai galvoja apie pilną, svogūninę formą - lęšį, rainelę; stiklakūnis. Šie tinklainės organoidai nėra tokie. Techniškai jie yra tinklainės, išaugintos iš žmogaus kamieninių ląstelių - baltųjų audinių globos, kurios linija pačią akies nugarą.

Ketvirtadienį paskelbtame tyrime Johno Hopkinso universiteto absolventas Kiara Eldred ir jos komanda atskleidžia, kodėl šie tinklainės yra tokie svarbūs. Žmonės turi trijų tipų spalvas aptikiančias ląsteles, kūgio formos fotoreceptorius, kurie jaustis raudona, žalia arba mėlyna šviesa. Tačiau mechanizmai, kodėl tai nėra visiškai suprantami. Čia komanda nustatė, kad mėlynosios ląstelės vystosi pirmiausia, vėliau - raudonos ir žaliosios ląstelės. Šių ląstelių formavimosi laiko mokymas buvo naujas atradimas ir prasminga, atsižvelgiant į tai, kad mes ir kiti primatai turi kažką, vadinamą trichromatine spalva.

„Kaip mokslininkas, manau, kad jūs turite turėti aistrą už tai, ką darote, ir ryšį su savo organizmu“, - sako organo-kūrėjas Eldredas Inversinis. „Aš rūpinosi organoidais kasdien pradžioje ir vėliau kas antrą dieną, kai jie sulaukė senumo. Laboratorijoje, mano bendraautoriai ir aš visokeriopai kalbu apie juos kaip mūsų kūdikius, nes mes juos visą laiką turime rūpintis “.

„Dauguma žinduolių mato tik du spalvų spektrus - jie mato tik mėlyną ir žalią“, - aiškina Eldredas. „Mes matome mėlyną, žalia ir raudoną. Dėl spalvos matymo galime gauti daug turtingos informacijos apie aplinkinį pasaulį. “

Spėjama, kad primatai, pavyzdžiui, kaminai ir žmonės, gali matyti raudoną, nes gebėjimas ankstyviems homininams surasti subrendusius vaisius tarp žaliųjų lapų. Tuo tarpu kiti žinduoliai, pavyzdžiui, šunys ir katės, mato mažiau ir silpnesnių spalvų.

Supratimas, kad kažkas paskatino mėlynos, raudonos ir žaliosios ląstelės augimo laiką, taip pat buvo paslaptis: Kokį mechanizmą sukėlė šių trijų tipų kūginių ląstelių kūrimas? Kad išsiaiškintumėte, nukreipus kamienines ląsteles į tinklainės audinį, kartais mokslininkai gali sukurti smegenų audinį ir tinklainės audinį, nes galiausiai fotoreceptoriai yra techniškai neuronai - tyrėjai pradėjo testuoti genai, dalyvaujantys skydliaukės hormono veikloje, kuris yra susijęs su ląstelių augimu ir diferenciacija.

Ankstesnis darbas, susijęs su pelėmis, žuvimis ir vištienos regėjimu, parodė, kad kai skydliaukės hormono funkcija yra maža, atsiranda mėlynųjų ląstelių, o kai jos yra didelės, seka raudonos ir žalios ląstelės.Tai pasirodė esanti tiesa: naudojant CRISPR tyrėjai išvarė skydliaukės hormono receptorių ir sukūrė tinklainės organoidus su tik mėlynomis ląstelėmis. Kai jie pridėjo hormoną atgal, jie sukūrė organoidus su tik raudonomis ir žaliomis ląstelėmis.

Taip atsitiko, nors skydliaukė visai nebuvo susijusi - vieninteliai patiekalai buvo tinklainės organoidai. Ištyrę, kas metų organo vystymosi metu buvo įjungti ar išjungti genai, jie nustatė, kad jų hipotezė buvo teisinga: skydliaukės hormoną lėtinantys genai buvo anksti padaryti mėlynąsias ląsteles, o genai, aktyvuojantys skydliaukės hormoną, vėliau buvo sukurti raudonai ir žaliosios ląstelės.

Iš esmės mokslininkai įvairiais būdais sukėlė organoidų spalvos aklas. Tai rodo, kad šis tyrimas gali būti naudingas kuriant terapinius gydymo metodus, kurie padėtų žmonėms, kurie yra aklieji arba kenčia nuo geltonosios dėmės degeneracijos, akių ligos, kuri sukelia regėjimo praradimą. Šiuo metu mokslininkai, siekdami padėti geltonosios dėmės degeneracijai, įneša kamienines ląsteles į tinklaines, kurios turi tam tikrą degeneraciją. Tačiau šio proceso veiksmingumas buvo nenuspėjamas. Dabar tikslas yra tai, kad, sugebėdami nukreipti kūginių ląstelių diferenciacijos kelią, mokslininkai gali sužinoti, kaip jie gali naudoti ląsteles terapiškai.

„Tikimės, kad atlikdami tyrimus galėsime pateikti informaciją kitiems tyrėjams, kaip konkrečiai sukurti kūgines ląsteles“, - sako Eldredas. „Būsimuose eksperimentuose galbūt galime imtis šių ląstelių, jas švirkšti, o daugiau jų taps fotoreceptoriais, kurie iš tikrųjų gali suteikti regeneracinį gydymą. Kiekvieną kartą, kai matau, kad organoidai eina teisingu keliu, tai įdomu ir žavinga. “

$config[ads_kvadrat] not found