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患者衍生的黄斑变性模型开发

黄斑变性是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该疾病的关键要素。发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究首次证明了罗切斯特大学医学中心研究人员开发的一种新的人类干细胞模型中黄斑变性的标志。

这种新模式可以使黄斑变性研究的全新途径成为可能,并帮助该团队研究该疾病的一些可能的药物靶标。

“到目前为止,还没有一种患者来源的黄斑变性模型,”URMC的Flaum眼科研究所眼科助理教授,该研究的主要作者Ruchira Singh博士说。“目前尚不清楚你是否可以从人眼中取出细胞并建立一个显示疾病特征的细胞模型。”

虽然黄斑疾病可能有很大差异,但年龄相关和类似的遗传性黄斑变性疾病的特征都在于视网膜中的碎片,眼睛后方的光感组织对视力至关重要。这些沉积物称为玻璃疣,特别是在一层视网膜色素上皮细胞(RPE)下面,这些细胞已知是黄斑变性的关键参与者。

对于他们的新模型,Singh的团队收集了患有黄斑变性遗传形式的患者的皮肤细胞,将它们重新编程为干细胞,并使用干细胞来制造RPE细胞。来自患者的RPE细胞在培养皿中老化时模仿了黄斑变性的几种特征,如产生标志性沉积物。

携带黄斑变性引起突变的RPE细胞产生更多的沉积物,其组成与受影响的人眼中的组成相似,而不是来自健康成人的细胞,或使用基因编辑校正致病突变的患者细胞。

使用该模型,Singh的研究小组首次表明,功能失调的RPE细胞可以自行引起黄斑变性的特定方面 - 没有其他细胞或视网膜组分的帮助。这对于源自具有三种不同遗传形式的黄斑变性的患者的细胞来说是正确的,这表明RPE细胞功能障碍可能是多种形式的疾病的核心。

Singh的新模型还允许她的研究小组在RPE细胞中鉴定一组可能被新的黄斑变性药物靶向的分子。这些通常会增强细胞免疫功能的“补体蛋白”可能会受到导致黄斑变性的遗传改变的影响。在该研究中,编码这些蛋白质的基因的表达在来自所有黄斑变性患者的RPE细胞中升高,表明它们也可能在多种形式的疾病中起关键作用。

“现在我们可以在患者自己的细胞中识别并测试合理的药物治疗,”辛格说。“到目前为止,这还不可能,但现在我们可以同时研究黄斑疾病并确定可能是黄斑疾病的中心缺陷。”

辛格认为,这项研究将有助于推动黄斑变性研究领域开发针对RPE细胞的新药,同时提供一种新的改进模型来筛选这些药物。虽然这项工作很早,但该团队希望它能够有效治疗未来的黄斑变性。

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