In einer Schale gewachsene menschliche Netzhäute
Wissenschaftlern der Johns Hopkins University ist es in einem Labor gelungen, menschliches Netzhautgewebe von Grund auf neu zu züchten. Die Arbeit könnte bei der Entwicklung neuer Therapeutika im Zusammenhang mit Augenkrankheiten helfen. Diese im Labor gezüchteten Netzhautzellen werden jedoch nicht für Transplantationen verwendet. Stattdessen werden sie von Forschern genutzt, um die Funktionsweise der Farberkennungszellen im Auge besser zu verstehen.
„Wir glauben, dass es in der menschlichen Netzhaut Hunderte verschiedener Zelltypen gibt“ Robert Johnston, Assistenzprofessor am Fachbereich Biologie der Johns Hopkins, sagte gegenüber Digital Trends. „Ich wollte versuchen, mehr über die farberkennenden Zapfenzellen herauszufinden.“
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Die Netzhäute wurden aus Stammzellen, sogenannten Netzhautorganoiden, gezüchtet. Wachsende Organoide In einer Petrischale bedeutet das, dass man Menschen nicht direkt studieren muss, sondern sich auf Modellsysteme konzentrieren muss, die auf die gleiche Weise funktionieren. Dennoch fand der Wachstumsprozess im gleichen Zeitrahmen statt wie die Entwicklung des menschlichen Fötus, was bedeutet, dass alles, was schief gelaufen ist, die Forscher bis zu einem Jahr Patientenwartezeit gekostet hätte.
Während des Wachstumsprozesses wuchsen als Erstes die Blauerkennungszellen der Netzhaut. Darauf folgten die Zellen zur Roterkennung und schließlich die Zellen zur Grünerkennung. Die Forscher fanden heraus, dass die Freisetzung von Schilddrüsenhormonen darüber entscheidet, ob Zellen zu Blau-, Rot- oder Gründetektoren werden. Der Spiegel dieses Hormons wird durch das Augengewebe gesteuert. Sie gehen davon aus, dass der Schilddrüsenhormonspiegel schon früh in der Entwicklung der Netzhaut niedrig ist, da dann blaue Zellen entstehen. Später wird es höher, um die roten und grünen Zellen zu bilden. Daher geht das Team davon aus, dass Kinder, die mit einem verminderten Schilddrüsenhormonspiegel geboren werden, möglicherweise anfälliger für die Entwicklung von Farbenblindheit sind.
Die Arbeit zeigte, dass es durch CRISPR-Genbearbeitung möglich ist, nur blaue oder nur rote und grüne Zellen herzustellen. Die Forscher hoffen, dieses Wissen in Zukunft nutzen zu können, um therapeutische Anwendungen zu entwickeln, bei denen diese farbdetektierenden Zellen zum Einsatz kommen. Ihr Ziel ist es insbesondere, den wissenschaftlichen und technologischen Durchbruch zur Behandlung der Makuladegeneration, der Hauptursache für Sehverlust, zu nutzen.
Ein Artikel, der die Forschung beschreibt, wurde kürzlich veröffentlicht veröffentlicht in der Zeitschrift Science.
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