Cientistas criaram uma retina humana do zero no laboratório

retina humana
Uma retina humana - não o tecido cultivado em laboratório. (Fotografia canhoto / Shutterstock)
 

Os biólogos desenvolveram o tecido da retina humana a partir do zero para aprender como as células que nos permitem ver em cores são feitas.

O trabalho pode lançar as bases para terapias para doenças oculares, como daltonismo e degeneração macular. Também estabelece "organoides" criados em laboratório - tecido de órgãos cultivados artificialmente - como modelo para estudar o desenvolvimento humano em nível celular.


"Tudo o que examinamos [em um organoide de retina] parece um olho em desenvolvimento normal, crescendo em um prato", diz Robert Johnston, biólogo de desenvolvimento da Universidade Johns Hopkins. "Você tem um sistema de modelo que você pode manipular sem estudar os humanos diretamente."

O destino das células-tronco

O laboratório de Johnston explora como o destino de uma célula é determinado - o que acontece no útero para transformar uma célula-tronco em desenvolvimento em uma célula com uma função específica. Na pesquisa sobre retina, ele e sua equipe se concentraram no desenvolvimento de células que permitem que as pessoas vejam o azul, o vermelho e o verde - os fotorreceptores de três cones no olho humano.

Embora a maioria das pesquisas sobre visão seja feita em camundongos e peixes, nenhuma dessas espécies tem a visão diurna e colorida dinâmica dos seres humanos. Então, a equipe de Johnston criou o tecido do olho humano que eles precisavam de células-tronco.

"A visão de cores tricromática nos diferencia da maioria dos outros mamíferos", diz a autora principal, Kiara Eldred. "Nossa pesquisa está realmente tentando descobrir que caminhos essas células levam para nos dar essa visão especial de cores."


Ao longo dos meses, à medida que as células cresciam no laboratório e se transformavam em tecido retiniano desenvolvido, a equipe descobriu que as células de detecção de azul se materializavam primeiro, seguidas pelas de detecção de vermelho e verde.

Em ambos os casos, eles descobriram, a chave para a troca molecular foi o fluxo e refluxo do hormônio da tireóide. É importante ressaltar que a glândula tireóide, que obviamente não estava no laboratório, não controlava o nível desse hormônio, mas o próprio tecido ocular o fazia.

Uma vez que os pesquisadores entenderam como a quantidade de hormônio da tireoide ditava se as células se tornariam receptores azuis ou vermelhos e verdes, poderiam manipular o resultado, criando retinas que - se tivessem sido parte de um olho humano completo - teriam visto apenas azul, e outros que teriam detectado verde e vermelho.

Visão da visão

A descoberta de que o hormônio tireoidiano é essencial para a criação de cones vermelho-verdes fornece informações sobre por que os bebês prematuros, que reduziram os níveis dos hormônios tireoidianos por não terem o suprimento materno, têm uma incidência maior de distúrbios da visão.

"Se pudermos responder o que leva uma célula ao seu destino final, estamos mais perto de poder restaurar a visão das cores para as pessoas que danificaram os fotorreceptores", diz Eldred. "Esta é uma questão realmente bonita, tanto visualmente quanto intelectualmente - o que é que nos permite ver a cor?"


Essas descobertas são um primeiro passo para o laboratório. No futuro, os pesquisadores gostariam de usar organoides para aprender ainda mais sobre a visão de cores e os mecanismos envolvidos na criação de outras regiões da retina, como a mácula.

Como a degeneração macular é uma das principais causas de cegueira nas pessoas, entender como cultivar uma nova mácula pode levar a tratamentos clínicos.

"O que é interessante sobre isso é que nosso trabalho estabelece os organoides humanos como um sistema modelo para estudar mecanismos de desenvolvimento humano", diz Johnston.

"O que realmente está forçando o limite aqui é que esses organoides demoram nove meses para se desenvolver como um bebê humano. Então, o que estamos realmente estudando é o desenvolvimento fetal".
 
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Fonte: Science alert
 


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