Jakie komórki znajdują się w badanej tkance, jakie geny są w niej aktywne, a jakie uśpione, które białka można w niej wykryć? To informacje niezbędne do tego, aby dokładnie opisać badaną część organizmu. Naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu podjęli się tego wyzwania w odniesieniu do ludzkiej siatkówki.
Jednym z wykorzystanych narzędzi badawczych były tzw. organoidy – miniaturowe modele danej tkanki czy narządu hodowanego w laboratorium.
- Zaletą organoidów jest to, że możemy ingerować w ich rozwój i testować na nich różne substancje aktywne, a to pozwala nam na zdobycie większej wiedzy zarówno o zdrowej tkance, jak i jej chorobach - wyjaśnia prof. Barbara Treutlein, autorka pracy opublikowanej w piśmie "Nature Biotechnology".
Jej zespół opracował nowe metody badania organoidów, w tym technikę barwienia komórek, która pozwala na sprawne wykrywanie różnych białek z pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Eksperymenty w dużej mierze były przy tym wykonywane przez specjalnego robota, a uzyskiwane obrazy analizowane przez komputerowe algorytmy. Mikroskopowe dane badacze połączyli z wynikami badań aktywności genów. Analiza pozwoliła np. określić, jakie funkcje pełnią poszczególne komórki tworzące siatkówkę.
Wszystkie wspomniane czynności naukowcy przeprowadzili przy tym na organoidach reprezentujących różne etapy rozwoju siatkówki.
- Możemy wykorzystać ten zakres czasowy, aby pokazać, jak tkanki na organoidach stopniowo się rozwijają, gdzie i jakie typy komórek się mnożą i kiedy oraz gdzie znajdują się synapsy. Procesy te można porównać do tych, które zachodzą podczas powstawania siatkówki w czasie rozwoju embrionalnego – tłumaczy prof. Gray Camp, współautor badania.
Wyniki projektu jego autorzy udostępnili w specjalnym serwisie online EyeSee4is (https://eyesee4is.ethz.ch). Planują też dalsze pogłębianie wiedzy. Zamierzają m.in. celowo zaburzać rozwój organoidów siatkówki, aby badać jej choroby, testować leki i genetyczne modyfikacje.
- Dostarczy nam to nowych danych na temat chorób, takich jak np. retinopatia barwnikowa - dziedziczna choroba, która powoduje stopniowe znikanie światłoczułych receptorów siatkówki i ostatecznie prowadzi do ślepoty – podkreśla prof. Camp.
Badacze chcą też analizować inne tkanki, w tym mózgu i guzów nowotworowych.