В марте 2025 года исследователи Висконсинского университета в Мэдисоне successfully разработали органоиды сетчатки свиньи, что создало новые возможности для доклинического тестирования и совершенствования клеточных терапий дегенеративных заболеваний сетчатки. Результаты работы, опубликованные в журнале Stem Cell Reports, направлены на преодоление значительного барьера в трансплантологии офтальмологии — иммунологической несовместимости лабораторно выращенных фоторецепторов.

Проблема совместимости при трансплантации стволовых клеток


Сетчатка человека содержит фоторецепторы, критически важные для зрительной функции. Их повреждение в результате болезни или травмы приводит к необратимой слепоте. По словам доктора Дэвида Гамма, директора Института глазных исследований Макферсона при Висконсинском университете, терапия стволовыми клетками является перспективным подходом для восстановления утраченной функции фоторецепторов. Однако тестирование этих методов на животных моделях затруднено из-за отторжения человеческих клеток иммунной системой других видов. Доктор Гамм отметил, что сетчатка свиньи и человека имеет множество общих ключевых особенностей, что делает свиней идеальной моделью для изучения заболеваний сетчатки человека и тестирования офтальмологических препаратов.

Органоиды сетчатки свиньи как новая модель в офтальмологии


В сотрудничестве с Институтом Мордриджа лаборатория доктора Гамма создала органоиды сетчатки свиньи — небольшие тканевые кластеры, имитирующие клеточные взаимодействия нативной сетчатки. Ким Эдвардс, аспирантка лаборатории Гамма и первый автор исследования, пояснила, что это первый случай создания органоидов сетчатки свиньи и первый случай прямого сравнения органоидов сетчатки человека и другого биологического вида. Для разработки органоидов исследователи использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные от свиней. Адаптируя существующие протоколы для человеческих клеток, они сократили время культивирования вдвое, чтобы соответствовать более короткому гестационному периоду свиней.

Верификация метода с помощью генного анализа


Для подтверждения корректности модели свиных органоидов ученые применили методы иммуноцитохимии и одноядерную РНК-секвенирование (RNA-seq). Этот анализ позволил картировать экспрессию генов и подтвердить наличие ключевых типов клеток сетчатки, включая фоторецепторы и ганглиозные клетки. Бет Мур, вычислительный биолог из группы вычислительной биологии Стюарта в Институте Мордриджа, сыгравшая ключевую роль в анализе данных, отметила, что секвенирование обеспечило непредвзятое и всестороннее представление о генах, экспрессируемых в каждом типе клеток органоида.

Следующий этап: тестирование фоторецепторов in vivo


Следующая фаза исследования предусматривает трансплантацию фоторецепторов, полученных из клеток свиньи, в сетчатку свиньи для оценки их способности к интеграции с существующими структурами сетчатки и потенциальному восстановлению зрительных функций. Полученные данные могут проложить путь к более эффективным методам лечения потери зрения на основе стволовых клеток.

Источник: Kimberly L. Edwards et al, Robust generation of photoreceptor-dominant retinal organoids from porcine induced pluripotent stem cells, Stem Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.stemcr.2025.102425