Yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD) körlüğün önde gelen nedenidir. Retina pigment epiteli (RPE), Bruch membranı ve koriocapillaris tarafından oluşturulan dış kan retina bariyerinde (oBRB) başlar. AMD başlatma ve ilerleme mekanizmalarının, fizyolojik olarak ilgili insan oBRB modellerinin bulunmaması nedeniyle hala daha iyi anlaşılması gerekmektedir.
Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin bir parçası olan Ulusal Göz Enstitüsü (NEI) araştırma ekibi, hasta kök hücreler ve kör edici hastalıkların mekanizmalarının anlaşılmasını ilerletecek göz dokusu üretmek için 3 boyutlu biyobaskı. Bilim insanları dış kan-retina bariyerini oluşturan hücrelerin bir kombinasyonunu bastılar.
Kan damarı açısından zengin koryokapillaristen ayrılan retina pigment epiteli (RPE) Bruch membranı, dış kan-retina bariyerini oluşturur. Choriocapillaris ve RPE, Bruch membranının kontrolü altında besin ve atık alışverişinde bulunur. YBMD'de lipoprotein birikimleri olan Drusen, Bruch zarının dışında gelişerek işlevini engeller. RPE'nin zamanla bozulması fotoreseptör bozulmasına ve görme kaybına neden olur.
Bilim insanları üç olgunlaşmamış koroid hücre tipini bir hidrojelde birleştirdi: perisitler, endotel hücreleri ve fibroblastlar. Daha sonra jeli biyolojik olarak parçalanabilen bir iskele üzerine bastılar. Birkaç gün içinde hücreler, yoğun bir kılcal damar ağına dönüşmeye başladı.
Dokuzuncu günde, bilim adamları iskelenin diğer tarafına retina pigment epitel hücrelerini tohumladılar. Yazdırılan doku 42. günde tam olgunluğa ulaştı. Doku analizleri ve genetik ve fonksiyonel testler, yazdırılan dokunun doğal dış kan-retina bariyerine benzer göründüğünü ve davrandığını gösterdi.
B. Gözün dış kan-retina bariyeri, retina pigment epiteli, Bruch membranı ve koryokapillaristen oluşur. Resim kredisi: Ulusal Göz Enstitüsü.
C. Endotel-perisit-fibroblast hücre karışımının basılı sıraları boyunca kan damarlarının büyümesi. 7. günde kan damarları sıralar arasındaki boşluğu doldurarak bir kılcal damar ağı oluşturur. İmaj kredisi: Kapil Bharti.
Baskılı doku, strese maruz kaldığında, RPE altındaki drusen birikintileri gibi erken aşama AMD özelliklerini sergiledi ve doku bozulmasının görüldüğü geç aşama kuru aşama AMD'ye ilerledi. Düşük oksijen seviyeleri, alt RPE bölgesine taşınan koroidal vasküler hiperproliferasyonla birlikte ıslak AMD benzeri bir görünüme neden oldu. AMD'yi tedavi etmek için kullanıldığında, anti-VEGF ilaçları kan damarlarının oluşumunu ve göçünü yavaşlatırken aynı zamanda doku şeklini de iyileştiriyordu.
NEI Oküler ve Kök Hücre Translasyonel Araştırması Bölümünü yöneten Ph.D. Kapil Bharti şunları söyledi: "Hücreleri yazdırarak, normal dış kan-retina bariyeri anatomisi için gerekli olan hücresel ipuçlarının değişimini kolaylaştırıyoruz. Örneğin, RPE hücrelerinin varlığı gen ifadesi Bruch zarının oluşumuna katkıda bulunan fibroblastlardaki değişiklikler; bu, yıllar önce öne sürülen ancak modelimize kadar kanıtlanamayan bir şey.”
Bilim insanları iki teknolojik konuyu ele aldı: biyolojik olarak parçalanabilen uygun bir iskele oluşturmak ve tutarlı bir baskı modeli elde etmek. Jel soğukken farklı sıralar oluşturan, ancak jel ısındığında çözünen, sıcaklığa duyarlı bir hidrojel geliştirdiler. İyi sıra tutarlılığı sayesinde doku mimarisini değerlendirmeye yönelik daha kesin bir sistem mümkün oldu. Ek olarak hücre kombinasyonundaki fibroblastların, endotel hücrelerinin ve perisitlerin oranını optimize ettiler.
Ortak yazar Marc Ferrer, Ph.D., NIH Ulusal Translasyonel Bilimleri Geliştirme Merkezi'ndeki 3D Doku Biyobaskı Laboratuvarı yöneticisi ve ekibi, dış kan-retina bariyeri dokularının "bir kuyu içinde" biyofabrikasyonu için uzmanlık sağladı. ”İlaç taramasını mümkün kılmak için analitik ölçümlerle birlikte.
[Gömülü içerik]
Ferrer, "İşbirlikçi çabalarımız, dejeneratif göz hastalıklarıyla son derece alakalı retina dokusu modelleriyle sonuçlandı" dedi. şuraya. "Bu tür doku modellerinin, terapötik geliştirme de dahil olmak üzere çeviri uygulamalarında birçok potansiyel kullanımı vardır."
Dergi Referans:
- Min Jae Song, Russ Quinn ve diğerleri. Biyobaskılı 3D dış retina bariyeri, ileri maküla dejenerasyonunda RPE'ye bağımlı koroid fenotipini ortaya çıkarır Doğa yöntemleri, 2022; DOI: 10.1038/s41592-022-01701-1
