امیدی به بازیابی بینایی با کشف جدید

این یافته‌ دانشمندان دانشگاه جانز هاپکینز آمریکا می‌تواند دهه‌ها درک متعارف از چگونگی رشد سلول‌های حساس به نور در چشم را متحول کند و می‌تواند تحقیقات جدیدی را در مورد درمان‌های دژنراسیون ماکولا، گلوکوم و سایر اختلالات بینایی مرتبط با سن ارائه دهد.

رابرت جی. جانستون جونیور، دانشیار زیست‌شناسی دانشگاه جانز هاپکینز آمریکا و سرپرست این تحقیق گفت: این نتایج، گامی کلیدی به سوی درک عملکرد داخلی مرکز شبکیه است، بخش مهمی از چشم و اولین بخشی که در افراد مبتلا به دژنراسیون ماکولا از کار می‌افتد. با درک بهتر این بخش و توسعه ارگانوئیدهایی که عملکرد آن را تقلید می‌کنند، امیدواریم روزی این بافت‌ها را برای بازیابی بینایی رشد داده و پیوند بزنیم.

آنان در سال‌های اخیر، روش جدیدی را برای بررسی رشد چشم با استفاده از ارگانوئیدها، خوشه‌های بافتی کوچک رشد یافته از سلول‌های جنینی، ابداع کردند. محققان با نظارت بر این شبکیه‌های رشد یافته در آزمایشگاه طی چندین ماه، مکانیسم‌های سلولی را کشف کردند که فووئولا، ناحیه‌ای مرکزی در شبکیه که مسوول بینایی دقیق است را شکل می‌دهند.

تحقیقات آنان روی سلول‌های حساس به نور که دید در روز را ممکن می‌سازند، متمرکز بود. این سلول‌ها به سلول‌های مخروطی آبی، سبز یا قرمز تبدیل می‌شوند که به انواع مختلف نور حساسیت دارند. هرچند فووئولا تنها بخش کوچکی از شبکیه را تشکیل می‌دهد، اما حدود ۵۰ درصد از ادراک بصری انسان محسوب می‌شوند. فووئولا، حاوی مخروط‌های قرمز و سبز است اما مخروط‌های آبی را ندارد که به‌طور گسترده‌تری در بقیه شبکیه توزیع شده‌اند.

انسان‌ها از نظر داشتن این سه نوع مخروط برای دید رنگی منحصربه‌فرد هستند و این سه نوع مخروط به افراد امکان می‌دهند، طیف وسیعی از رنگ‌ها را ببینند که در سایر حیوانات به نسبت نادر است. چگونگی رشد چشم‌ها با این توزیع سلول‌ها، دانشمندان را برای دهه‌ها متحیر کرده است.

جانستون گفت: موش‌ها، ماهی‌ها و سایر موجودات زنده که اغلب برای تحقیقات بیولوژیکی استفاده می‌شوند، این الگوی سلولی را ندارند و همین امر مطالعه سلول‌های گیرنده نوری را دشوار می‌کند.

گروه محققان جانز هاپکینز به این نتیجه رسید که توزیع مخروط‌ها در فووئولا ناشی از فرآیند هماهنگ از تعیین سرنوشت سلولی و تبدیل آن در طول رشد اولیه است. در ابتدا، تعداد کمی از مخروط‌های آبی در فووئولا در هفته‌های ۱۰ تا ۱۲ وجود دارند اما تا هفته ۱۴، آنها به مخروط‌های قرمز و سبز تبدیل می‌شوند.

نتایج تحقیق جدید نشان می‌دهد که این الگوسازی از طریق دو فرآیند رخ می‌دهد؛ اول، مولکولی مشتق شده از ویتامین A به‌نام اسید رتینوئیک تجزیه می‌شود تا ایجاد مخروط‌های آبی را محدود کند و دوم، هورمون‌های تیروئید مخروط‌های آبی را وادار می‌کنند تا به مخروط‌های قرمز و سبز تبدیل شوند.  اسید رتینوئیک به ایجاد الگو کمک می‌کند و سپس، هورمون تیروئید در تبدیل سلول‌های باقی‌مانده نقش دارد. این روند بسیار مهم است زیرا اگر مخروط‌های آبی در آنجا حضور داشته باشند، خوب نمی‌بینید.

 جانستون جونیور توضیح داد: این یافته‌ها، دیدگاه متفاوتی نسبت به نظریه غالب ارائه می‌دهند که مخروط‌های آبی در طول رشد به سایر قسمت‌های شبکیه مهاجرت می‌کنند. در عوض، داده‌ها نشان می‌دهند که این سلول‌ها برای دستیابی به توزیع بهینه مخروط‌ها در فووئولا تبدیل می‌شوند.

وی افزود: مدل اصلی در این زمینه از حدود ۳۰ سال پیش این بود که به‌دلیل نامعلومی چند مخروط آبی که در آن بخش وجود داشت، از سر راه کنار می‌روند، این سلول‌ها تصمیم می‌گیرند که چگونه باشند و برای همیشه به شکل این نوع سلول باقی می‌مانند. ما هنوز نمی‌توانیم به‌طور جدی این موارد را نپذیریم، اما داده‌های ما از مدل متفاوتی پشتیبانی می‌کنند. این سلول‌ها در واقع با گذشت زمان تبدیل می‌شوند که واقعا شگفت‌انگیز است.

به نقل از سایت مدیکال نت نیوز، این نتایج می‌تواند راه را برای درمان‌های جدید از دست دادن بینایی هموار کند. جانستون و گروه تحقیقاتی وی در تلاش هستند تا مدل‌های ارگانوئیدی خود را برای شبیه‌سازی بهتر عملکرد شبکیه انسان اصلاح کنند.

کاتارزینا هاسی، محقق و دانشجوی سابق دکترا اظهار کرد: این پیشرفت‌ها می‌تواند به بهبود گیرنده‌های نوری و درمان‌های بالقوه مبتنی بر سلول برای بیماری‌های چشمی مانند دژنراسیون ماکولا منجر شود که هیچ درمانی ندارند.

وی افزود: هدف استفاده از این فناوری ارگانوئیدی، در نهایت ساخت جمعیتی به‌طور تقریبی سفارشی از گیرنده‌های نوری است. یکی از پتانسیل‌های بزرگ، درمان جایگزینی سلول برای معرفی سلول‌های سالمی است که می‌توانند دوباره در چشم بازترکیب شوند و به‌طور بالقوه بینایی از دست رفته را بازیابی کنند. این‌ها آزمایش‌های بسیار طولانی‌مدتی هستند و البته ما باید قبل از ورود به حوزه درمانی، بهینه‌سازی‌هایی را برای تحقیقات ایمنی و اثربخشی انجام دهیم. اما مسیری عملی است.

جزئیات این تحقیق که از بافت شبکیه رشد یافته در آزمایشگاه استفاده کرده است، در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم(the National Academy of Sciences) منتشر شده است.

منبع : ایسنا