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Apr 26, 2023

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Volume de Biologia da Comunicação

Biologia da Comunicação volume 6, Número do artigo: 164 (2023) Citar este artigo

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Organoides retinianos tridimensionais (3D-retinas) são uma fonte promissora de enxerto para terapia de transplante. Anteriormente, desenvolvemos cultura auto-organizada para geração de retina 3D a partir de células-tronco pluripotentes humanas (hPSCs). Aqui apresentamos um método de controle de qualidade e estudos pré-clínicos para transplante de lençol de tecido. hPSCs auto-organizados diferenciados em tecidos retinianos e fora do alvo. As análises de expressão gênica identificaram os principais tecidos fora do alvo como tecidos relacionados ao olho, semelhantes ao córtex e semelhantes à medula espinhal. Para controle de qualidade, desenvolvemos um teste baseado em qPCR no qual cada neuroepitélio derivado de hPSC foi dissecado em duas folhas de tecido: folha central interna para transplante e folha periférica externa para qPCR para garantir a seleção do tecido retiniano. Durante o qPCR, as folhas de tecido foram armazenadas por 3 a 4 dias usando um método de preservação recém-desenvolvido. Em um estudo de tumorigenicidade em ratos, não foram observados eventos adversos relacionados ao transplante. Em ratos modelo de degeneração da retina, os transplantes de retina diferenciaram-se em fotorreceptores maduros e exibiram respostas à luz em ensaios de eletrofisiologia. Esses resultados demonstram nossa lógica em relação à terapia de transplante de folha de retina auto-organizada.

Células-tronco pluripotentes (PSCs) têm a capacidade de auto-organizar tecido neural tridimensional (3D)1. Agregados auto-organizados com tecido 3D são chamados de organoides e representam fontes de enxerto promissoras para terapia de transplante de células/tecidos. Para a terapia de transplante de retina humana, vários métodos de diferenciação de retina foram desenvolvidos2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20, 21,22. Entre eles, uma tecnologia de cultura de células-tronco auto-organizada, SFEBq (cultura flutuante sem soro de agregados semelhantes a corpos embrióides com agregação rápida), é útil para geração de retina 3D5,6,7,8,15,17. Anteriormente, modificamos o método SFEBq por tratamento com proteína morfogenética óssea (BMP) cronometrada para gerar retinas 3D a partir de células-tronco embrionárias humanas livres de alimentação (ESCs) e células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs)7,8. As retinas 3D neste sistema de cultura contêm progenitores retinianos neurais (retinianos) que se expandem para dar origem a fotorreceptores e outros neurônios retinianos e formam um tecido retiniano estratificado multicamadas de maneira dependente do estágio, recapitulando o desenvolvimento in vivo.

A retinite pigmentosa é um grupo de doenças hereditárias caracterizadas pela perda progressiva dos fotorreceptores bastonetes seguidos dos fotorreceptores cones, sendo a principal causa de cegueira nos países desenvolvidos. O transplante de fotorreceptores e/ou progenitores da retina é uma opção terapêutica promissora23,24,25,26. De fato, o transplante de tecidos retinianos e células de tecidos embrionários primários teve o potencial de melhorar a função visual23,27,28,29, embora as contribuições do enxerto de tecido/célula e da transferência de material doador-hospedeiro ainda precisem ser estudadas30. Para fornecer quantidades adequadas de tecidos e células da retina para terapia celular, as retinas 3D geradas a partir de PSCs representam uma fonte promissora de enxerto. Precursores de fotorreceptores purificados de retinas derivadas de PSC podem sobreviver, fazer contato com a retina hospedeira e melhorar a função visual10,17,18,26,31,32. Folhas de tecido retinal de camundongo e humano (folhas retinais doravante) dissecadas de retinas 3D foram enxertadas em camundongos e ratos modelo de degeneração retinal em estágio final e exibiram maturação funcional que resultou na restauração das respostas à luz33,34,35,36,37. Além disso, retinas 3D derivadas de hPSC tinham baixa imunogenicidade e propriedades imunossupressoras38. O transplante de lâminas de PSC-retinianas humanas em modelos primatas de degeneração retiniana mostrou enxerto de longo prazo por 2 anos36,39. Esses estudos pré-clínicos de transplante indicam que as folhas de retina derivadas de PSC alogênicas têm o potencial de melhorar a função visual.