به تازگی دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز (Johns Hopkins) موفق به ابداع روشی برای تبدیل بهینه سلول‌های بنیادی انسان به سلول‌های اعصاب بینایی شده‌اند. این نوع از سلول‌های عصبی که در مردمک چشم قرار دارند، پیام‌های دریافت شده از چشم را به مغز مخابره می‌کنند. مرگ و یا اختلال در عملکرد این سلول‌ها باعث از بین رفتن بینایی در شرایطی مانند گلوکوما (glaucoma) و اسکلروسیس چندگانه (multiple sclerosis) می‌شود.
مدیر این تحقیقات دونالد زاک ، استاد بینایی‌سنجی دانشکده پزشکی دانشگاه جان هاپکینز، در این باره می‌گوید: «کار ما نه تنها به فهم بهتری از زیست‌عصب‌های بینایی منجر می‌شود بلکه مدلی مبتنی بر سلول‌های انسانی به‌دست می‌دهد که می‌توان از آن برای کشف داروهایی موثر برای توقف یا درمان نابینایی استفاده نمود. در نتیجه، این تحقیق می‌تواند به توسعه روش‌های سلول درمانی منجر شود که بینایی بیماران مبتلا به گلوکما و ام‌اِس را بهبود بخشد.»
فرآیند آزمایشگاهی که توضیح آن در مجله گزارش‌های علمی آمده، شامل مراحلی از بهبود ژنتیکی مجموعه‌ای از سلول‌های بنیادی انسان برای فلوئورسنت‌کردن آن‌هاست که به علت تفاوت این سلول‌ها با سلول‌های گانگلیون (به توده‌ای از بافت‌های زیستی گفته می‌شود، به‌ویژه به توده‌ای از یاخته‌های عصبی – مترجم) شبکیه‌ای رخ می‌دهد. پس از آن، این مجموعه سلول برای کشف روش‌های تخصصی شدن (differentiation) و مشخص‌کردن خصوصیت‌سنجی سلول‌های حاصله مورد استفاده قرار می‌گیرد.
محققین با استفاده از یک وسیله آزمایشگاهی به نام CRISPR-Cas9 برای ویرایش ژنوم، پروتئین فلوئورسنت را وارد DNA سلول بنیادی نمودند. این پروتئین فلوئورسنت قرمز رنگ در صورتی که ژن دیگری به نام BRN3B حضور داشته باشد، بیان می‌شود (بیان ژن فرآیندی است که در آن از اطلاعات درون ژن استفاده می‌شود تا یک محصول کاربردی از آن به‌دست آید – مترجم). این ژن به وسیله سلول‌های گانگلیون شبکیه‌ای بالغ بیان شد. در نتیجه هنگام تفکیک یک سلول دلخواه در برابر سلول گانگلیون شبکیه‌ای، این سلول در زیر میکروسکوپ به رنگ قرمز ظاهر شد.
پس از آن، دانشمندان از یک روش به نام مرتب‌سازی سلول‌های فعال‌شده با فلوئورسنت (fluorescence-activated cell sorting) استفاده کردند. این روش برای جداسازی سلول‌های گانگلیون شبکیه‌ای جدید از مخلوط سلول‌های مختلف به‌منظور ساخت جمعیتی از سلول‌های خالص (برای مطالعه بر روی آن‌ها) به کار می‌رود. زاک توضیح می‌دهد که این سلول‌ها خواص فیزیکی و زیستی مشابهی با سلول‌های گانگلیون شبکیه‌ای طبیعی دارند.
محققین همچنین دریافته‌اند که اضافه کردن یک گیاه طبیعی به نام فورسکولین (forskolin) در روز اول فرآیند منجر به افزایش بازده تبدیل سلول‌ها به سلول‌های گانگلیون شبکیه‌ای می‌شود. فورسکولین در محصولات کاهش وزن و افزایش عضله به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این ماده برای درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده می‌شود. با این وجود دانشمندان هشدار داده‌اند که موثر بودن و یا سالم بودن فورسکولین برای درمان و یا پیش‌گیری از نابینایی و یا هر بیماری دیگر هنوز تایید نشده‌است.
زاک می‌گوید: «ما این دستاورد را تنها به‌عنوان یک نقطه شروع می‌بینیم. امیدواریم که این سلول‌ها بتوانند به روش‌های درمانی جدیدی برای درمان گلوکما و دیگر شکل‌های بیماری‌های اعصاب بینایی منجر شوند.»
به گزارش سایت فناوری های همگرا، در تحقیقات پیش‌رو با استفاده از CRISPR، تیم تحقیقاتی او به دنبال ژن‌های دیگری که برای زنده ماندن و عمل کردن سلول‌های گانگلیون مهم بوده، هستند.
افزایش امید برای تولید اعصاب بینایی از سلول‌های بنیادی
