Це відкриття може негайно вплинути на дослідження та діагностику, а в довгостроковій перспективі - на виготовлення органів для трансплантації

Пов’язані новини

Не один, не два, три органи. Вчені з дитячої лікарні Цинциннаті (США) використали стовбурові клітини для розробки першої мініатюрної системи з’єднаних і функціональних трьох органоїдів печінки, підшлункової залози та жовчних проток людини.

виробляють

Замість культивування міні людські органи самостійно в лабораторії окремо команда під керівництвом Таканорі Такебе зуміла виростити пов'язаний набір з трьох органів. Висновки опубліковані сьогодні в журналі "Nature"

Органоїди, розроблені із стовбурових клітин, - це невеликі 3D-утворення людської тканини, які виконують функції декількох типів клітин, що знаходяться в повнорозмірних органах. Фахівці з органоїдів вже розробили кишечник, який має ворсинки, що поглинають поживні речовини та органоїди шлунку, що виробляють травні кислоти.

Самі по собі людські органоїди вже є складним інструментом для досліджень. Але цей прорив дозволяє вивчити, як тканини людини працюють разом. Цей великий крок вперед може почати зменшувати потребу в дослідженні препаратів на тваринах, різко прискорити концепцію прецизійної медицини і одного разу призвести до трансплантаційних тканин, вирощених у лабораторії.

"Зв'язок - це найважливіша частина цього", - говорить Такебе. Те, що ми зробили, розробило метод виробництва тканин на стадії доорганного формування, щоб вони могли розвиватися природним шляхом. Ми максимізуємо свою здатність виробляти кілька органів приблизно так само, як це робить тіло ", - говорить Такебе.

Щоб досягти цієї системи, Такебе багато годин працював із колегами з дитячого Цинциннаті, включаючи першого автора Хіроюкі Койке. Вони починали з клітин шкіри людини, перетворюючи їх назад у примітивні стовбурові клітини, потім направляючи та штовхаючи ці стовбурові клітини на дуже ранній стадії утворюють два «сфероїди» клітин, які називаються передньою та середньою кишкою.

Ці кульки клітин формуються на ранніх стадіях ембріонального розвитку. У людини в перший місяць вагітності, а у мишей - лише за 8,5 днів. З часом ці сфери зливаються і перетворюються на органи, які з часом перетворюються на травний тракт.

Що ми зробили, так це розробити метод виробництва тканин на стадії доорганного формування, щоб вони могли розвиватися природним шляхом

Як тільки вони дозріли, сфероїди помістили один до одного в спеціальний лабораторний посуд. Клітини суспендували в гелі, який зазвичай використовується для підтримки органоїдного росту, потім поміщали на тонку мембрану, що покривала ретельно перемішану порцію середовища для росту. «З цього моменту клітини знали, що робити»- каже Такебе.

Потім клітини кожного сфероїда почали трансформуватися, опинившись на межі між ними. Вони стали більш спеціалізованими клітинами, які можна було помітити, змінюючи колір завдяки хімічним етикеткам, які лабораторна команда прикріпила до клітин.

Незабаром мінливі та злиті сфери проросли в гілки, що призвели до нових груп клітин, що належали до певних органів. Протягом 70 днів ці клітини продовжували розмножуватися на більш вишукані та чіткі типи клітин. Нарешті, міні-органоїди почали переробляти жовчні кислоти так, ніби вони перетравлюють і фільтрують їжу.

Для Аарона Зорна, директора Центру медицини стовбурових клітин та органоїдів (CuSTOM) вищезазначеного центру, цей прогрес буде корисним у багатьох відношеннях. «Справжнім проривом тут стала можливість створити інтегровану систему органів; з точки зору досліджень, це безпрецедентна можливість вивчити нормальний розвиток людини ».

Тепер, щоб розвинути тканини органів, достатньо великі, щоб бути корисними при трансплантації людині, Такебе каже, що потрібна додаткова робота.

З точки зору досліджень, це безпрецедентна можливість вивчити нормальний розвиток людини.

"Але для дослідницьких та діагностичних цілей це відкриття може мати більш безпосередні наслідки"

Наприклад, точна медицина, геномні дані та інша інформація починають використовуватися для того, щоб точно визначити, яке лікування найкраще підійде для пацієнтів із серйозними захворюваннями, в якій дозі та з найменшими можливими побічними ефектами.

Таким чином, вони коментують, що жива багатоорганна `` кишка '' забезпечить вчених потужним інструментом для вивчення того, як саме генетичні варіації та інші фактори впливають на розвиток органів під час вагітності, і для розробки більш цілеспрямованих препаратів для лікування стану після вагітності. немовлята.