שיטה מבוססת ליפידים-למידת מכונה לאפיון וכימות משקעי שומנים באמצעות אפיתל פיגמנט רשתית שמקורו ב-iPSC

אפיתל פיגמנט הרשתית (RPE) הוא חד-שכבתי של תאים משושים הממוקמים בחלק האחורי של העין. הוא מספק הזנה ותמיכה לקולטני אור ונימים כורואידיים, מבצע פגוציטוזה של מקטעים חיצוניים של קולטני אור (POS), ומפריש ציטוקינים באופן מקוטב לשמירה על הומאוסטזיס של הרשתית החיצונית. RPE לא מתפקד, הנגרם על ידי מוטציות, הזדקנות וגורמים סביבתיים, גורם לניוון של שכבות רשתית אחרות וגורם לאובדן ראייה. מאפיין פנוטיפי מובהק של RPE מנוון הוא מרבצי שומנים עשירים בשומנים תוך ות-תאיים. משקעים אלה הם פנוטיפ נפוץ במחלות ניווניות שונות ברשתית. כדי לשחזר את פנוטיפ משקעי השומנים של ניוון רשתית מונוגני במבחנה, נוצר RPE המושרה פלוריפוטנטית שמקורה בתאי גזע (iRPE) מפיברובלסטים של חולים. קווי תאים שנוצרו מחולים עם Stargardt ומחלת ניוון רשתית מאוחרת (L-ORD) הוזנו עם קופה במשך 7 ימים כדי לשכפל את הפונקציה הפיזיולוגית RPE, מה שגרם לפתולוגיה הנגרמת על ידי קופה phagocytosis במחלות אלה. כדי ליצור מודל לניוון מקולרי תלוי גיל (AMD), מחלה פוליגנית הקשורה להפעלה משלימה חלופית, iRPE אותגר עם אנפילטוקסינים משלימים חלופיים. משקעי השומנים התוך-תאיים והתת-תאיים אופיינו באמצעות אדום הנילוס, בורון-דיפירומתין (BODIPY) ואפוליפופרוטאין E (APOE). כדי לכמת את צפיפות משקעי השומנים, פותחה תוכנה מבוססת למידת מכונה, LipidUNet. התוכנה אומנה על תמונות הקרנה בעוצמה מרבית של iRPE על משטחי תרבית. בעתיד, הוא יאומן לנתח תמונות תלת מימדיות (3D) ולכמת את נפח טיפות השומנים. תוכנת LipidUNet תהיה משאב רב ערך לגילוי תרופות המפחיתות את הצטברות השומנים במודלים של מחלות.