Celule Stem Retiniene Umane – Speranță pentru Regenerarea Vederii
Într-o descoperire științifică de referință, o echipă internațională de cercetători a identificat pentru prima dată un tip de celule stem retiniene umane (hNRSCs – human Neural Retina Stem Cells) localizate în zona marginală ciliară (CMZ) a ochiului fetal. Studiul, publicat în Science Translational Medicine, propune o strategie complet nouă pentru regenerarea țesutului neural retinal, cu aplicații directe în tratamentul bolilor degenerative ale retinei, precum retinopatia pigmentară sau degenerescența maculară.
Ce sunt hNRSCs și unde se găsesc?
CMZ (zona marginală ciliară) este o regiune situată la marginea retinei, cunoscută pentru potențialul său proliferativ în stadiile embrionare. Prin tehnologii de ultimă generație – inclusiv secvențiere multi-omică la nivel unicelular (snRNA-seq și snATAC-seq), analiza transcriptomică spațială și modelul de organoizi retinieni umani (hROs) – cercetătorii au caracterizat aceste celule stem cu potențial multipotent de a genera toate tipurile de celule nervoase din retină.
Regenerarea retinei: dovezi din organoizi
Organoizii retinieni umani (hROs) sunt modele 3D dezvoltate in vitro din celule stem embrionare umane, care mimează dezvoltarea și structura unei retine reale. Studiul a reușit să recreeze CMZ în aceste hROs, identificând prezența hNRSCs și demonstrând capacitatea lor de a repara regiuni deteriorate ale retinei. Repararea s-a observat prin reactivarea markerului VSX2-tdTomato – o proteină fluorescentă utilizată pentru urmărirea celulelor progenitoare neuronale.
Factorul-cheie: MECOM
Un rezultat crucial al studiului a fost identificarea factorului de transcripție MECOM ca regulator principal al hNRSCs. Prin utilizarea CRISPR/Cas9, cercetătorii au eliminat MECOM din hNRSCs, observând că regenerarea retinei a fost semnificativ compromisă. În lipsa MECOM, expresia genelor asociate cu regenerarea și diferențierea neuronală a scăzut drastic, consolidând rolul său de controlor genetic al regenerării retiniene.
Transplantul celular: promisiuni clinice
Mai mult, echipa a efectuat transplanturi de hNRSCs în modele murine de degenerescență retiniană (șoareci rd10). Rezultatele au arătat nu doar integrarea celulelor în structura retinei, dar și îmbunătățirea funcției vizuale, măsurată prin electroretinografie și comportament optic. Siguranța transplantului a fost verificată în modele murine imunosupresate, unde nu s-au observat formări tumorale sau reacții imune semnificative.
O abordare multi-omică și integrativă
Prin integrarea analizelor transcriptomice (RNA-seq), epigenetice (ATAC-seq), funcționale (EdU-proliferare, testări vizuale), și spațiale (Stereo-seq, Visium), studiul oferă o imagine completă a comportamentului hNRSCs – de la nivel molecular, la dinamică celulară și impact funcțional. S-a realizat și o comparație detaliată între retinele fetale și organoizii retinieni, demonstrând similitudinea în compoziție celulară și expresie genică a hNRSCs.
Implicații pentru viitor
Această descoperire deschide calea către o terapie regenerativă viabilă pentru bolile de retină. În loc de intervenții invazive sau tratamente simptomatice, medicina regenerativă bazată pe hNRSCs ar putea oferi o soluție curativă, cu capacitatea de a reconstrui țesutul neural pierdut. De asemenea, identificarea MECOM ca țintă terapeutică deschide posibilitatea dezvoltării unor medicamente sau terapii genice care să reactiveze capacitatea endogenă de regenerare a retinei.
Concluzie
Identificarea hNRSCs și a rolului esențial al MECOM reprezintă un punct de cotitură în oftalmologie și biotehnologie. De la cercetarea fundamentală la aplicabilitatea clinică, această lucrare demonstrează că regenerarea retinei umane nu mai este un vis îndepărtat, ci o realitate științifică aflată în curs de validare clinică.