Ученые создали «стареющий глаз» в лаборатории и всего за месяц выявили ранние признаки потери зрения

Исследователи из Университета штата Юта разработали уникальную лабораторную модель стареющего глаза, которая позволяет воспроизводить первые стадии возрастной макулярной дегенерации всего за несколько недель. Новая технология может значительно ускорить поиск эффективных методов лечения одного из самых распространенных заболеваний, приводящих к потере зрения у пожилых людей.

Возрастная макулярная дегенерация (ВМД, или AMD по английской аббревиатуре) считается одной из ведущих причин слепоты во всем мире. Заболевание поражает центральную часть сетчатки — макулу, отвечающую за четкое зрение, необходимое для чтения, вождения автомобиля и распознавания лиц.

Несмотря на широкое распространение болезни, ученым до сих пор было сложно изучать ее механизмы. Основная проблема заключается в том, что процессы старения глаза развиваются десятилетиями, и воспроизвести их в лабораторных условиях крайне непросто.

Команда исследователей под руководством профессора Элизабет Варгис решила эту задачу необычным способом. Вместе с аспирантом Диллоном Уэзерстоном и профессором Джастином Джонсом они создали специальную платформу, способную имитировать возрастные изменения тканей глаза.

В центре разработки оказалась мембрана, изготовленная на основе белков миксин — древних морских существ, известных также как слизневые рыбы. Ученые обнаружили, что свойства этой мембраны можно постепенно изменять таким образом, чтобы она воспроизводила процессы старения, происходящие в человеческом организме.

На созданную поверхность исследователи помещали клетки пигментного эпителия сетчатки свиного глаза. Именно эти клетки выполняют роль своеобразных «нянь» для светочувствительных палочек и колбочек, обеспечивающих зрение. С возрастом их функции ухудшаются, что считается одним из ключевых факторов развития макулярной дегенерации.

Результаты оказались впечатляющими. Всего за месяц выращивания клеток на новой платформе ученые смогли воспроизвести изменения, аналогичные тем, которые происходят в глазу человека примерно за 60 лет жизни.

При этом в лабораторной модели появились характерные жировые отложения и белковые маркеры, считающиеся ранними признаками возрастной макулярной дегенерации. Такие же изменения наблюдаются у пациентов на начальных стадиях заболевания.

По словам Элизабет Варгис, существующие методы лечения AMD остаются весьма ограниченными. Сегодня пациентам обычно рекомендуют специальные витаминные комплексы, которые могут снизить риск развития болезни. Однако после начала ухудшения зрения их эффективность существенно снижается.

Для более тяжелых случаев используются регулярные инъекции препаратов непосредственно в глазное яблоко. Такие процедуры помогают замедлить развитие заболевания, но применяются уже на поздних стадиях и требуют постоянного повторения.

Исследователи считают, что современная медицина нуждается в более совершенных решениях.

Однако, по мнению авторов работы, главным достижением является не только возможность изучать макулярную дегенерацию. Намного важнее создание универсальной модели старения клеток, которую можно использовать для исследования множества возрастных заболеваний.

Профессор Джастин Джонс отметил, что новая белковая платформа максимально приближена к физиологии человеческих тканей. Благодаря этому результаты будущих исследований смогут найти применение не только в офтальмологии, но и в других областях биомедицины.

Например, аналогичный подход может использоваться для изучения нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, а также других патологий, связанных со старением организма.

Дополнительным преимуществом новой технологии является возможность быстрого тестирования лекарственных препаратов. Вместо многолетних наблюдений за пациентами исследователи смогут оценивать эффективность новых средств в лабораторных условиях за считанные недели.

Разработка уже привлекла внимание научного и коммерческого сообщества. На основе технологии была создана компания MyxTek Bio, занимающаяся дальнейшим развитием и коммерциализацией платформы. Проект рекомендован к финансированию Национальным научным фондом США, а на саму технологию подана патентная заявка.

Авторы исследования выражают надежду, что их модель поможет приблизить создание более эффективных методов лечения возрастной макулярной дегенерации и, возможно, в будущем позволит полностью предотвратить потерю зрения у миллионов людей по всему миру.

Результаты работы опубликованы в научном журнале GeroScience, специализирующемся на исследованиях старения и возрастных заболеваний.