Сетчатка содержит гематоретинальный барьер, который регулирует поступление кислорода, питательных веществ и лекарственных препаратов. Этот барьер образуют эндотелиальные клетки кровеносных сосудов вместе с перицитами и астроцитами. Из-за специфичности такие клетки практически невозможно получить в достаточном количестве, что ограничивает исследования и разработку новых методов лечения.

Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Сначала их превратили в обычные эндотелиальные клетки сосудов, а затем с помощью комбинации факторов роста перепрограммировали в эндотелиальные клетки, характерные именно для сосудов сетчатки.

Полученные клетки проверили в доклинических экспериментах, включая модели мышей. В лабораторных условиях они сформировали сосудистые сети и структуры, аналогичные тем, которые возникают в организме. Затем ученые подвергли выращенную ткань воздействию низкого уровня кислорода и высокой концентрации глюкозы. Такие условия характерны для диабетической ретинопатии и привели к разрушению сосудистого барьера так же, как это происходит у пациентов. Это показало, что новая модель способна воспроизводить ключевые механизмы заболевания.

При введении мышам до появления выраженной потери зрения клетки успешно встроились в существующую сосудистую сеть, способствовали формированию зрелых кровеносных сосудов и восстановили барьерную функцию тканей.

Сегодня эндотелиальные клетки сетчатки получают непосредственно из тканей человека, поэтому их производство остается дорогим, а доступность ограничена. Новый подход позволяет получать практически неограниченный источник клеток с меньшими затратами и более стабильными характеристиками.

Ранее другие ученые разработали технологию получения практически неограниченного запаса клеток-предшественников иммунной системы, которые можно генетически модифицировать для борьбы с раком и другими заболеваниями.