МФТИ представил протокол «инвентаризации» светочувствительных клеток сетчатки

Коллектив исследователей МФТИ впервые разработал детальный протокол электрофизиологической «инвентаризации» светочувствительных клеток в трехмерных органоидах сетчатки. Используя метод patch‑clamp в сочетании с флуоресцентным окрашиванием, ученые смогли не только измерить электрические потенциалы и ионные токи нейронов, но и точно идентифицировать заданные клетки.

Исследователи использовали трехмерные органоиды — искусственно выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток структуры. Их получают путем генетического перепрограммирования: клетки крови человека возвращают в эмбриональное состояние, а затем направляют к переходу в клетки сетчатки глаза.

Как пояснил первый автор исследования Алсаллум Алмакдад, руководитель группы генной терапии ретинопатии лаборатории геномной инженерии МФТИ, такие органоиды — высокоточная копия сетчатки, открывающая широкие возможности для тестирования лекарств, проверки промоторов, изучения химических процессов, моделирования заболеваний.

В ходе экспериментов ученые:
• фиксировали органоид в камере с помощью специальной сетки;
• подводили стеклянный микроэлектрод под микроскопом;
• получали электрический доступ к внутренней среде нейрона;
• подавали на клетку деполяризующие импульсы (50–300 пА) в режиме фиксации тока;
• записывали ионные токи в режиме фиксации напряжения.

В результате некоторые фоторецептороподобные клетки отвечали потенциалами действия — это подтверждает их нейронную природу. Также был выявлен гиперполяризационно активируемый ток, который нарастал по мере созревания органоида и по характеристикам приближался к току, описанному для приматов.
Разработанный протокол открывает новые перспективы для изучения заболеваний сетчатки и разработки таргетных терапий, а также позволяет глубже понять фундаментальные механизмы работы зрения.