Специалисты Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН впервые адаптировали метод патч-клампа для изучения трехмерных органоидов сетчатки — лабораторных 3D-аналогов человеческой ткани.
Применение этой методики позволило составить электрофизиологический профиль фоторецепторов — клеток, отвечающих за трансформацию световых импульсов в зрительные образы.
Патч-кламп — это электрофизиологический подход, который в реальном времени регистрирует ионные токи, проходящие через клеточную мембрану. В фоторецепторах существуют специализированные ионные каналы, проводящие заряженные частицы, такие как натрий, калий и кальций. Данный метод дает возможность оценить функциональную активность этих каналов и исследовать процессы коммуникации клетки с внешней средой.
До настоящего момента у ученых отсутствовали точные инструменты для сравнения функциональных свойств лабораторно выращенных фоторецепторов с их естественными аналогами. Существовал риск, что органоиды не продуцируют электрические сигналы или делают это нестабильно.
Благодаря патч-клампу удалось измерить трансмембранные ионные потоки. Полученные показатели соответствовали характеристикам фоторецепторов взрослых приматов, что подтвердило адекватность созданной модели.
Достижение российских ученых создает новые перспективы для фармакологии и медицины. Тестирование препаратов против дегенеративных болезней сетчатки теперь можно проводить на высокоточных тканевых копиях, что повышает надежность доклинических этапов исследований.
Также появился четкий критерий для оценки развития органоидов: к 150-му дню роста их электрические параметры соответствуют зрелым клеткам взрослого организма. Кроме того, бионические имплантаты смогут осуществлять стимуляцию, основанную на реальных электрофизиологических данных фоторецепторов, делая ее более физиологической и эффективной.
В перспективе исследователи намерены анализировать коммуникацию между фоторецепторами и биполярными клетками — следующим элементом зрительного пути, а также интегрировать метод патч-клампа с оптогенетикой, технологией управления клетками с помощью света. Это позволит конструировать более совершенные модели для проверки офтальмологических лекарств и создания имплантатов нового поколения.
Ранее коллектив молекулярных биологов из России и других стран предложил инновационный способ исследования GPCR-рецепторов — белков, ответственных за передачу сигналов внутри клеток.
Этот подход, известный как анализ термического сдвига (TSA), упрощает и удешевляет изучение взаимодействия таких рецепторов с биологически активными веществами по сравнению с классическими методиками.
Применение этой методики позволило составить электрофизиологический профиль фоторецепторов — клеток, отвечающих за трансформацию световых импульсов в зрительные образы.
Патч-кламп — это электрофизиологический подход, который в реальном времени регистрирует ионные токи, проходящие через клеточную мембрану. В фоторецепторах существуют специализированные ионные каналы, проводящие заряженные частицы, такие как натрий, калий и кальций. Данный метод дает возможность оценить функциональную активность этих каналов и исследовать процессы коммуникации клетки с внешней средой.
До настоящего момента у ученых отсутствовали точные инструменты для сравнения функциональных свойств лабораторно выращенных фоторецепторов с их естественными аналогами. Существовал риск, что органоиды не продуцируют электрические сигналы или делают это нестабильно.
Благодаря патч-клампу удалось измерить трансмембранные ионные потоки. Полученные показатели соответствовали характеристикам фоторецепторов взрослых приматов, что подтвердило адекватность созданной модели.
Достижение российских ученых создает новые перспективы для фармакологии и медицины. Тестирование препаратов против дегенеративных болезней сетчатки теперь можно проводить на высокоточных тканевых копиях, что повышает надежность доклинических этапов исследований.
Также появился четкий критерий для оценки развития органоидов: к 150-му дню роста их электрические параметры соответствуют зрелым клеткам взрослого организма. Кроме того, бионические имплантаты смогут осуществлять стимуляцию, основанную на реальных электрофизиологических данных фоторецепторов, делая ее более физиологической и эффективной.
В перспективе исследователи намерены анализировать коммуникацию между фоторецепторами и биполярными клетками — следующим элементом зрительного пути, а также интегрировать метод патч-клампа с оптогенетикой, технологией управления клетками с помощью света. Это позволит конструировать более совершенные модели для проверки офтальмологических лекарств и создания имплантатов нового поколения.
Ранее коллектив молекулярных биологов из России и других стран предложил инновационный способ исследования GPCR-рецепторов — белков, ответственных за передачу сигналов внутри клеток.
Этот подход, известный как анализ термического сдвига (TSA), упрощает и удешевляет изучение взаимодействия таких рецепторов с биологически активными веществами по сравнению с классическими методиками.
