Science Daily, 11/01/2022
Việc sử dụng tế bào gốc lấy từ bệnh nhân sẽ cho phép sàng lọc số lượng lớn các thuốc “phương pháp sàng lọc thuốc thông lượng cao” cho các liệu pháp điều trị tiềm năng. Các nhà nghiên cứu đã phát triển mô hình tế bào gốc lấy từ bệnh nhân đầu tiên để nghiên cứu các bệnh mắt liên quan đến bệnh bạch tạng ở da (OCA). Sự phát triển của mô hình được mô tả trong số tháng 1 của tạp chí Stem Cell Reports. NEI là một phần của Viện Y tế Quốc gia.
Tiến sĩ Aman George, một nhà khoa học thuộc Chi nhánh Chức năng Thị giác và Di truyền Nhãn khoa NEI, đồng thời là tác giả chính của báo cáo, chia sẻ: “Hệ thống ‘mô hình bệnh lý’ này sẽ giúp chúng ta hiểu được sự thiếu vắng sắc tố trong bệnh bạch tạng dẫn đến sự phát triển bất thường của võng mạc, các sợi thần kinh thị giác và các cấu trúc mắt khác rất quan trọng đối với thị lực trung tâm như thế nào.”
OCA là một tập hợp các bệnh di truyền ảnh hưởng đến sắc tố ở mắt, da và tóc do đột biến gen quan trọng trong việc sản xuất sắc tố melanin. Trong mắt, sắc tố có trong biểu mô sắc tố võng mạc (RPE), và hỗ trợ thị lực bằng cách ngăn chặn sự tán xạ của ánh sáng. RPE nằm ngay bên cạnh các cơ quan thụ cảm ánh sáng của mắt và cung cấp cho chúng sự nuôi dưỡng và hỗ trợ. Những người bị OCA thiếu sắc tố trong RPE và có hố thị giác (fovea) kém phát triển, hố thị giác là một khu vực trong võng mạc rất quan trọng đối với thị lực trung tâm. Các dây thần kinh thị giác mang tín hiệu thị giác đến não.
Những người bị OCA có các sợi thần kinh thị giác bị định hướng sai. Các nhà khoa học cho rằng RPE đóng một vai trò trong việc hình thành các cấu trúc này và muốn tìm hiểu việc thiếu sắc tố ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng như thế nào.
Tiến sĩ, bác sĩ Brian P. Brooks, giám đốc lâm sàng NEI và trưởng Chi nhánh Chức năng Thị giác và Di truyền Nhãn khoa cho biết: “Động vật được sử dụng để nghiên cứu bệnh bạch tạng ít lý tưởng hơn vì chúng thiếu hố thị giác. Một mô hình tế bào gốc của con người mô phỏng căn bệnh này là một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu bệnh bạch tạng và thử nghiệm các liệu pháp tiềm năng để điều trị căn bệnh này.”
Để tạo ra mô hình này, các nhà nghiên cứu đã lập trình lại các tế bào da từ những người không mắc OCA và những người mắc hai loại OCA phổ biến nhất (OCA1A và OCA2) thành các tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs). Các iPSC sau đó được biệt hóa thành các tế bào RPE. Tế bào RPE từ những bệnh nhân OCA giống với tế bào RPE từ những người không bị ảnh hưởng nhưng cho thấy sắc tố giảm đáng kể.
Các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng mô hình để nghiên cứu việc thiếu sắc tố ảnh hưởng đến chức năng và sinh lý của RPE như thế nào. Về lý thuyết, nếu sự phát triển của hố thị giác phụ thuộc vào sắc tố RPE và sắc tố có thể được cải thiện bằng cách nào đó, thì các khuyết tật về thị lực liên quan đến sự phát triển bất thường của hố thị giác ít nhất có thể được giải quyết một phần, theo Brooks.
Brooks cho biết: “Điều trị bệnh bạch tạng khi còn rất trẻ, thậm chí có thể trước khi sanh, khi cấu trúc của mắt đang hình thành, sẽ có cơ hội lớn nhất để cứu vãn thị lực. Ví dụ, ở người lớn, lợi ích có thể bị giới hạn trong việc cải thiện độ nhạy ánh sáng, nhưng trẻ em có thể nhận được hiệu quả ấn tượng hơn.”
Hiện nhóm đang khám phá cách sử dụng mô hình của họ để sàng lọc thông lượng cao các liệu pháp OCA tiềm năng.
Tài liệu tham khảo:
Aman George, Ruchi Sharma, Tyler Pfister, Mones Abu-Asab, Nathan Hotaling, Devika Bose, Charles DeYoung, Justin Chang, David R. Adams, Tiziana Cogliati, Kapil Bharti, Brian P. Brooks. In vitro disease modeling of oculocutaneous albinism type 1 and 2 using human induced pluripotent stem cell-derived retinal pigment epithelium. Stem Cell Reports, 2022; 17 (1): 173 DOI: 10.1016/j.stemcr.2021.11.016
Nguồn: NIH/National Eye Institute
