Колбочки — фоторецепторы, сконцентрированные в макуле (желтом пятне), — обеспечивают способность читать, распознавать лица и обеспечивать цветное зрение. Их гибель при многих наследственных заболеваниях ведет к потере центрального зрения. Несмотря на десятилетия исследований, одобренных методов лечения, способных остановить этот процесс, до недавнего времени не существовало.
Команда под руководством Института молекулярной и клинической офтальмологии Базеля (Швейцария) использовала 20 тыс. выращенных в лаборатории мини-сетчаток (органоидов сетчатки человека). Эти трехмерные структуры, воспроизводящие ключевые особенности настоящей сетчатки, позволили тестировать соединения в условиях, максимально приближенных к реальным.
Колбочки в органоидах были избирательно помечены, что дало возможность отслеживать их судьбу в контролируемых условиях стресса, имитирующих болезнь. Исследователи протестировали больше 2,7 тыс. соединений с известными молекулярными мишенями.
Скрининг выявил четкие закономерности. Два класса ингибиторов киназ стабильно защищали колбочки в течение длительного времени. Ключевым механизмом защиты оказалось ингибирование протеинкиназы CK1 (казеинкиназы 1). Защитный эффект подтвердился при разных типах стресса, а также в мышиной модели дегенерации сетчатки, что говорит о его биологической значимости.
Некоторые классы соединений, напротив, повреждали колбочки — важная информация о потенциальных токсикологических рисках для будущих разработок.
Помимо открытия защитных путей, исследователи сделали публично доступным полный набор данных: список протестированных соединений, их молекулярные мишени и эффекты на выживаемость человеческих колбочек. Этот ресурс позволит другим группам ускорить разработку терапий, направленных на сохранение центрального зрения, и проводить систематическую оценку потенциальной ретинальной токсичности новых препаратов.
«Комбинируя биологию сетчатки, технологию органоидов и крупномасштабный скрининг соединений, мы даем исследователям значительную фору в разработке новых методов лечения и фокусируем внимание на давней цели офтальмологии — защите самих клеток, которые делают зрение возможным», — отметили авторы.
Открытие опубликовано в научном журнале Neuron.
Ранее Наука Mail рассказывала, как ученым удалось обратить вспять гибель фоторецепторов глаза.
