Vědci vypěstovali mini sítnice a „naučili je vidět“. Díky světlu se víc podobají lidskému oku

V inkubátoru v laboratoři Lékařské fakulty Masarykovy univerzity rostou v Petriho miskách několikamilimetrové kuličky. Jde o retinální organoidy neboli mini sítnice, které vědci vypěstovali z kmenových buněk. Mohou na nich zkoumat nové možnosti léčby očních onemocnění a do budoucna by mohly sloužit také jako zdroj buněk pro transplantace poškozené sítnice.

Čtěte také

Oční kapky testují na umělém oku. Metoda českých vědců může nahradit pokusy na zvířatech

„Když se podíváte, uvidíte několikamilimetrové kuličky, které obsahují několik vrstev buněk,“ ukazuje Tomáš Bárta z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity.

Na první pohled je pod mikroskopem vidět jen malý flíček. Ve skutečnosti jde ale o malou část oka.

„Na úplném povrchu máme fotoreceptory, které mají za úkol přeměnit světlo v elektrický vzruch. Pak tam jsou další typy neuronů, které by jej měly vyslat do mozku pomocí optického nervu. Optický nerv ale samozřejmě v tomto systému chybí,“ vysvětluje Bárta.

Jako korálový útes

Ještě podrobnější pohled nabízí elektronový mikroskop ve vedlejší laboratoři. Zatímco první pozorovaný organoid je starý přibližně dva měsíce, tady vědci ukazují už jeho zralou podobu.

Eva Hrubá z LF MUNI ukazuje na elektronovém mikroskopu podrobnější snímek povrchu mini sítnic|foto:Marek Hensl, Český rozhlas

„Skenovací elektronový mikroskop používáme, abychom se podívali na povrchové struktury na našich modelových organoidech,“ popisuje výzkumnice Eva Hrubá.

Na obrazovce se organoid postupně zvětšuje více než dvoutisíckrát. Objevují se na něm struktury umožňující detekovat světlo, kterým v laboratoři přezdívají lízátka. „To jsou opravdu vnější segmenty fotoreceptorů, tady ty bambulky,“ ukazuje Bárta. Obraz připomíná mořské dno nebo korálový útes. „Tyto bambulky, když to řeknu jednoduše, jsou naplněny fotocitlivými proteiny.“

Pomocí elektronové mikroskopie mohou vědci porovnávat, jak se organoidy mění po vystavení světlu. „Můžeme sledovat, jestli byla fotostimulace účinná a jestli přinesla nějaký benefit,“ vysvětluje Hrubá.

Modře jsou znázorněna buněčná jádra, zeleně a červeně specializované části fotoreceptorů na povrchu organoidu. Zvětšený výřez ukazuje detail těchto struktur|foto:Eva Hrubá, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity, press

Půl roku ve tmě, pak světlo

Mini sítnice běžně půl roku rostou v temné kultivační místnosti. Vědci je ale tentokrát vystavili světlu. Zjistily, že se díky tomu začaly více podobat běžné lidské sítnici.

Čtěte také

Pro nevidomé s vzácnou Stargardtovou chorobou zatím věda lék nemá. Nadějí je genová terapie

„Právě světlem stimulované mini sítnice dokážou lépe reagovat na světlo, dokážou lépe přeměnit světelný signál na elektrický vzruch,“ říká Bárta.

Dalo by se tedy říct, že vědci nejen vypěstovali mikroskopickou část oka, ale také ji „naučili vidět“. „Je to samozřejmě v uvozovkách. Zrak a vidění se samozřejmě odehrávají až v mozku, ale detekce světla se odehrává v sítnici,“ upřesňuje vědec.

Světlo tak nemusí být jen podnětem, který fotoreceptory zachytí. Může zároveň pomoct s jejich dozráváním. A právě zralejší buňky by jednou mohly znamenat účinnější léčbu nemocí sítnice, nebo dokonce umožnit její transplantaci.