Тканинна інженерія

Науці вдалося створити генетично модифіковані мініатюрні печінки. Цей крок відкриває двері для наближення до патологій печінки. Якраз тоді, коли Нобелівську премію з медицини отримали першовідкривачі вірусу гепатиту С.

Це не наукова фантастика. Це реально і відкриває двері у світ можливостей для вирішення проблеми патології які впливають на печінку. Науці вдалося створити генетично модифіковані мініатюрні печінки. Хороші новини, коли вчора Нобелівська асамблея Каролінського інституту в Стокгольмі відзначений Нобелівською премією з медицини Харві Дж. Альтер, Майкл Хоутон і Чарльз М. Райс за його "вирішальний внесок" у відкриття вірусу гепатиту С.

майбутнє

Нобелівська премія з медицини 2020 року першовідкривачам вірусу гепатиту С.

Нещодавно в Аліменте ми згадали в статті, як працює цей орган, єдиний здатний до регенерації.

За даними Національної бібліотеки здоров’я США, печінка є найбільшим органом в організмі. Допомагає організму перетравлюють їжу, накопичує енергію і виводить токсини.

Існує багато видів захворювань печінки:

  • Хвороби, спричинені вірусами, такі як гепатит A, B і C.
  • Патології, спричинені наркотиками, отрутами або токсинами, або вживання занадто великої кількості алкоголю. Прикладом є жирова хвороба печінки та цироз.
  • Рак печінка.
  • Спадкові захворювання, такі як гемохроматоз і хвороба Вільсона.

Пам'ятайте про заклад, який симптом хвороби печінки можуть варіювати, але часто включають набряк живота та ніг, легкі синці, зміни кольору стільця та сечі та шкіри і жовті очі або жовтяниця. Але іноді немає ознак, які віддають її.

Новий інструмент

Хороша новина приходить тому, що дослідники з Медичний факультет Університету Пітсбурга є першими, хто вирощує генетично модифіковані мініатюрні печінки людини в лабораторії, імітуючи прогресування захворювання печінки людини і спробуйте терапію.

"У лабораторії вирощували генетично модифіковані мініатюрні печінки людини"

Їхні дані, опубліковані в "Метаболізмі клітин", стосуються того, як вони трансформувались генетично модифіковані клітини людини у функціональній тривимірній тканині печінки, що імітує неалкогольну жирову хворобу печінки (NASH), яка викликана накопиченням жиру в клітинах печінки, що зазвичай пов'язано з ожиріння та до пов’язаних із цим захворювань, таких як гіпертонія, діабет, гіперхолестеринемія та страшний метаболічний синдром. У більшості пацієнтів жирова печінка не матиме серйозних наслідків. Але близько 20% з них розвинуть NASH, прогресуюче захворювання, яке спричиняє фіброз печінки.

А фіброз - це прелюдія до цирозу. За нинішніх показників ожиріння у розвинених країнах NASH швидко стає провідним провідна причина хронічних захворювань печінки. Насправді у кожного третього людини жирна печінка; з них 20% перейдуть у цироз.

"Це є перший раз що ми змогли створити генетично модифіковані міні-печінки людини із захворюваннями, використовуючи стовбурові клітини в лабораторії ", - сказав Алехандро Сото-Гутьєррес, провідний автор дослідження. Крім того, як сам дослідник вказує Аліменте:" Це буде допоможіть нам оцінити хімічні речовини та ліки у хворій тканині печінки людини, крім того, що ми покажемо нові маркери захворювань.

Трансцендентність

Їх висновки важливі не тільки для розуміння того, що спричиняє хворобу та як вона прогресує, але й для оцінити терапевтичні засоби. У клінічних випробуваннях препарати часто не дають результатів, незважаючи на багатообіцяючі результати у мишей. Наприклад, ресвератрол (тип природного фенолу), який діє на білки SIRT1, зазвичай асоційовані з NASH, був ефективним на моделях на тваринах, але не давав результатів у клінічних випробуваннях на людях.

"Миші не люди", - згадував Сото-Гутьєррес. "Ми народжуємося з певними мутаціями, поліморфізмами, які схильні до певних захворювань, але поліморфізми неможливо вивчити у гризунів, тому це вигідно створити печінку міні-персоніфікована людина ", - підкреслює він.

Спочатку, Дослідники генетично сконструювали нормальні клітини шкіри людини, щоб виразити хімічно активований перемикач, який може розбити ген SIRT1. Потім вони перепрограмували клітини до стану їхніх стовбурових клітин і перетворили їх на клітини печінки. Потім вони засіяли клітини печінки людини генетично модифікований у печінці щурів, позбавлених власних клітин, де вони процвітали у функціональні тривимірні міні-печінки з кровоносними судинами та іншими структурними особливостями нормального органу.

Ця структура є частиною того, що відрізняє міні-печінку від "органоїдних" культур, маленькі кульки клітин, які самостійно збираються, щоб повторити спрощену функцію органів, хоча у міні-печінки відсутні певні зони метаболічної функції, які мають печінка.

Як пояснює Алемендро Сото-Гутьєррес Аліменте, "у майбутньому уроки про складання тканин, диференціацію клітин та маніпуляції генами можуть бути використані для розвитку печінки людини для трансплантації". І він уточнює: "Ми повинні бути обережними з цим твердженням і переконатись, що воно ретельно розроблене. Хайп не годиться для науки; реальність і надія є".

Наступний крок

Як тільки міні-печінка дозріли, дослідники вони змінили генетичний перемикач для придушення гена SIRT1, і міні-печінка почали імітувати метаболічну дисфункцію, яка спостерігається в тканинах пацієнтів із жировою хворобою печінки. Але, як і клінічні випробування, ресвератрол також не був ефективним у вирощених у лабораторіях печінках.

Ключовим фактором, як зазначив Сото-Гутьєррес, є те, що згаданий препарат підвищує активність білків SIRT1, а не генів SIRT1. Якщо експресія гена SIRT пригнічена, як у їх біоінженерній печінці, а можливо, і у жирних хворих на печінку, білка немає діяти, тому препарат не буде діяти.

Міні-печінка, створена за допомогою генної інженерії та вирощена в лабораторіях, забезпечує готове та надійне випробувальний стенд для лікарських засобів на всіх стадіях прогресування захворювання. Однак, нагадаємо авторів, "ці міні-печінки не готові до клінічних застосувань, таких як короткочасна трансплантація, але я думаю, що у майбутньому ми зможемо виготовляти людські печінки та замовляти їх яку функцію ми хочемо, щоб вони виконували, або навіть покращували її ", - наполягають дослідники.