Գիտնականները մշակել են ալբինիզմի հիվանդների կողմից ստացված ցողունային բջիջների առաջին մոդելը: Մոդելը կօգնի ուսումնասիրել աչքի հիվանդությունները՝ կապված աչքի ալբինիզմի հետ (OCA):
Sժամանակային բջիջներ ոչ մասնագիտացված են։ Նրանք չեն կարող կատարել որևէ հատուկ գործառույթ մարմնում, բայց նրանք կարող են երկար ժամանակ բաժանվել և նորոգվել և ունեն մասնագիտանալու և մարմնում տարբեր տեսակների վերածվելու ներուժ, ինչպիսիք են մկանային բջիջները, արյան բջիջները, ուղեղի բջիջները և այլն:
Ցողունային բջիջները մեր օրգանիզմում առկա են կյանքի բոլոր փուլերում՝ սաղմից մինչև հասուն տարիք: Սաղմնային ցողունային բջիջներ (ESCs) կամ պտղի ցողունային բջիջները նկատվում են ամենավաղ փուլում, մինչդեռ չափահաս ցողունային բջիջները, որոնք ծառայում են որպես մարմնի վերականգնման համակարգ, նկատվում են հասուն տարիքում:
Ցողունային բջիջները կարելի է խմբավորել չորսի՝ սաղմնային ցողունային բջիջներ (ESCs), չափահաս ցողունային բջիջներ, քաղցկեղի ցողունային բջիջներ (CSCs) և induced pluripotent ցողունային բջիջներ (iPSCs): Սաղմնային ցողունային բջիջները (ESCs) ստացվում են կաթնասունների սաղմի բլաստոցիստական փուլի ներքին զանգվածային բջիջներից, որոնք երեքից հինգ օրական են: Նրանք կարող են անորոշ ժամանակով ինքնավերականգնվել և տարբերակվել բոլոր երեք սաղմնային շերտերի բջիջների տեսակների: Մյուս կողմից, չափահաս ցողունային բջիջները ծառայում են որպես վերականգնող համակարգ՝ հյուսվածքներում բջիջների հոմեոստազը պահպանելու համար: Նրանք կարող են փոխարինել մահացած կամ վնասված բջիջներին, սակայն ESC-ների համեմատությամբ ունեն սահմանափակ տարածման և տարբերակման ներուժ: Քաղցկեղի ցողունային բջիջները (CSC) առաջանում են նորմալ ցողունային բջիջներից, որոնք ենթարկվում են գենային մուտացիաների: Նրանք առաջացնում են ուռուցքներ՝ ձևավորելով մեծ գաղութ կամ կլոններ: Քաղցկեղի ցողունային բջիջները կարևոր դեր են խաղում չարորակ ուռուցքներում, հետևաբար դրանց թիրախավորումը կարող է քաղցկեղը բուժելու միջոց:
Սադրված պլյուրիպոտենտ ցողունային բջիջները (iPSCs) ստացվում են չափահաս սոմատիկ բջիջներից: Նրանց բազմակարծությունը արհեստականորեն առաջանում է լաբորատորիայում՝ գեների և այլ գործոնների միջոցով սոմատիկ բջիջների վերածրագրավորման միջոցով: iPSC-ները նման են սաղմնային ցողունային բջիջների բազմացման և տարբերակման: Առաջին iPSC-ն ստեղծվել է մկների ֆիբրոբլաստներից Յամանակայի կողմից 2006 թվականին: Այդ ժամանակից ի վեր մարդու մի քանի iPSC-ներ են մշակվել հիվանդներին հատուկ նմուշներից: Քանի որ հիվանդի գենետիկան արտացոլվում է iPSC-ների գենետիկայի մեջ, այս վերածրագրավորված սոմատիկ բջիջներն օգտագործվում են գենետիկ հիվանդությունների մոդելավորման համար և հեղափոխություն են կատարել մարդու գենետիկական խանգարումների ուսումնասիրության մեջ:
Մոդելը կենդանի կամ բջիջներ են, որոնք ցուցադրում են բոլոր կամ դրանց մի քանի պաթոլոգիական գործընթացները, որոնք նկատվում են իրական հիվանդության մեջ: Փորձարարական մոդելի առկայությունը կարևոր է բջջային և մոլեկուլային մակարդակներում հիվանդության զարգացումը հասկանալու համար, որն օգնում է բուժման թերապիայի մշակմանը: Մոդելը օգնում է հասկանալ, թե ինչպես է զարգանում հիվանդությունը և թեստավորել հնարավոր բուժման մոտեցումները: Օրինակ, կարելի է բացահայտել դեղամիջոցի արդյունավետ թիրախները մոդելի օգնությամբ կամ ցուցադրել փոքր մոլեկուլներ, որոնք կարող են նվազեցնել հիվանդության ծանրությունը և կասեցնել հիվանդության առաջընթացը: Կենդանիների մոդելները երկար ժամանակ օգտագործվել են, բայց ունեն մի քանի թերություններ: Ավելին, կենդանիների մոդելները գենետիկական խանգարումների համար պիտանի չեն գենետիկական տարբերությունների պատճառով: Այժմ մարդկային ցողունային բջիջները (սաղմնային և առաջացած պլյուրիպոտենտ) ավելի ու ավելի են օգտագործվում մարդկային հիվանդությունների մոդելավորման համար:
Մարդկային iPSC-ների միջոցով հիվանդությունների մոդելավորումը հաջողությամբ իրականացվել է մի քանի անգամ պայմաններ ինչպիսիք են կողային սկլերոզը, արյան խանգարումները, շաքարախտը, Հանթինգթոնի հիվանդությունը, ողնաշարի մկանային ատրոֆիան և այլն: մարդկային iPSC մոդելներ մարդու նյարդային հիվանդությունների, բնածին սրտի հիվանդությունների և այլ գենետիկական խանգարումների:
Այնուամենայնիվ, ալբինիզմի մարդկային iPSC մոդելը հասանելի չէր մինչև 11 թվականի հունվարի 2022-ը, երբ Աչքի ազգային ինստիտուտի (NEI) գիտնականները, որը Առողջապահության ազգային ինստիտուտի (NIH) մաս է կազմում, զեկուցեցին մարդու iPSC-ի վրա հիմնված in vitro մոդելի մշակման մասին: աչքի մաշկային ալբինիզմ (OCA)
Oculocutaneous albinism (OCA) գենետիկ խանգարում է, որն ազդում է աչքի, մաշկի և մազերի պիգմենտացիայի վրա: Հիվանդները տառապում են աչքերի հետ կապված խնդիրներից, ինչպիսիք են տեսողական սրության լավագույն շտկումը, աչքի պիգմենտացիայի նվազումը, շեղանկյունի զարգացման անոմալիաները և/կամ օպտիկական նյարդային մանրաթելերի աննորմալ հատումը: Ենթադրվում է, որ աչքի պիգմենտացիայի բարելավումը կարող է կանխել կամ փրկել տեսողության որոշ թերություններ:
Հետազոտողները մշակել են in vitro մոդել՝ մարդու ցանցաթաղանթի պիգմենտային էպիթելիում (RPE) պիգմենտային արատներն ուսումնասիրելու համար և ցույց են տվել, որ հիվանդներից in vitro ստացված ցանցաթաղանթի պիգմենտային էպիթելի հյուսվածքը ամփոփում է ալբինիզմում նկատվող պիգմենտային թերությունները: Սա շատ հետաքրքիր է՝ հաշվի առնելով այն փաստը, որ ալբինիզմի կենդանական մոդելները ոչ պիտանի են, և կան սահմանափակ մարդկային բջջային գծեր՝ մելանոգենեզի և պիգմենտացիայի թերությունները ուսումնասիրելու համար: Հիվանդներից ստացված OCA1A- և OCA2-iPSC-ները, որոնք մշակվել են այս հետազոտության ընթացքում, կարող են լինել բջիջների վերականգնվող և վերարտադրվող աղբյուր թիրախ բջիջների և/կամ հյուսվածքների տեսակների արտադրության համար: In vitro ստացված OCA-ի հյուսվածքները և OCA-iRPE-ն թույլ կտան ավելի խորը հասկանալ, թե ինչպես է տեղի ունենում մելանինի ձևավորումը և բացահայտել պիգմենտացիայի արատների մեջ ներգրավված մոլեկուլները և հետագայում ուսումնասիրել մոլեկուլային և/կամ ֆիզիոլոգիական տարբերությունները:
Սա շատ նշանակալից առաջընթաց է դեպի աչքի մաշկի ալբինիզմի (OCA) հետ կապված պայմանների բուժման նպատակը:
***
Հիշատակում:
- Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Pluripotent ցողունային բջիջները հիվանդությունների մոդելավորման և դեղերի հայտնաբերման մեջ: Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170–182 (2016): https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27
- Չեմբերլեն Ս., 2016. Հիվանդությունների մոդելավորում՝ օգտագործելով մարդու iPSC-ները: Մարդու մոլեկուլային գենետիկա, հատոր 25, թողարկում R2, 1 հոկտեմբերի 2016թ., Էջեր R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209
- Bai X., 2020. Ցողունային բջիջների վրա հիմնված հիվանդությունների մոդելավորում և բջիջների թերապիա: Բջիջներ 2020, 9 (10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193
- Ջորջ Ա., et al 2022. Ակնամաշկային ալբինիզմի I և II տիպի In vitro հիվանդության մոդելավորում՝ օգտագործելով մարդու կողմից առաջացած ցողունային ցողունային բջիջներից ստացված ցանցաթաղանթի պիգմենտային էպիթելի (2022): Ցողունային բջիջների հաշվետվություններ. Volume 17, Issue 1, P173-186, January 11, 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016
***
