Forskare vid Institute of Molecular and Clinical Ophthalmology Basel rapporterar att en högkapacitetsscreening av fler än 2 700 substanser i laboratorieodlade mänskliga retinala organoider identifierat molekyler som förbättrade överlevnaden hos tappceller – celler som är avgörande för skarpt färgseende. Teamet kopplade den skyddande effekten till hämning av kaseinkinas 1 och uppger att resultaten även stöddes i en musmodell för retinal degeneration.
Ett forskarteam lett av Botond Roska vid Institute of Molecular and Clinical Ophthalmology Basel (IOB) har identifierat substanser och biologiska signalvägar som kan bidra till att skydda tappceller – de näthinneceller som behövs för att läsa, känna igen ansikten och se färger – från degeneration.
Screening av tusentals substanser i mänskliga retinala modeller
För att söka efter potentiella skyddande molekyler testade forskarna fler än 2 700 substanser på cirka 20 000 mänskliga retinala organoider, laboratorieodlade vävnadsmodeller framtagna för att efterlikna centrala egenskaper hos det mänskliga ögats näthinna. Teamet märkte selektivt ut tappcellerna, vilket gjorde det möjligt att följa deras överlevnad över tid samtidigt som organoiderna utsattes för kontrollerade stressförhållanden avsedda att imitera sjukdomsrelaterade skador.
Screeningresultaten visade på både möjligheter och risker. Vissa klasser av substanser var förknippade med skador på tappceller, vilket understryker behovet av att utvärdera retinal toxicitet parallellt med potentiella fördelar. Andra molekyler förbättrade tapparnas överlevnad i organsystemet.
Kaseinkinas 1 framstår som ett skyddande mål
Över olika stressförhållanden lyfte analysen konsekvent fram kaseinkinas 1 (CK1) som en mekanism kopplad till skydd av tappceller. Forskarna rapporterade att två kinashämmare uppvisade upprepade skyddande effekter på tappcellernas överlevnad i organoiderna. Enligt sammanfattningen av forskningen bekräftades dessa fördelar även i en musmodell för retinal degeneration, vilket tyder på att mekanismen kan sträcka sig utanför organoidsystemet.
Publicering och datatillgängliggörande
Resultaten publicerades i Neuron i en artikel med författarna Stefan E. Spirig och Álvaro Herrero-Navarro som försteförfattare. Teamet släppte även ett dataset som beskriver de testade substanserna, deras molekylära mål och deras uppmätta effekter på tappcellernas överlevnad, med målet att stödja framtida arbete kring terapier som syftar till att bevara centralt seende och förbättra systematisk utvärdering av retinal säkerhet.
Även om resultaten identifierar läkemedelsliknande molekyler och ett biologiskt mål förknippat med förbättrad överlevnad hos tappceller i experimentella modeller, utgör arbetet inte en klinisk behandling och skulle kräva ytterligare validering före eventuell användning på patienter.
