Вчені виростили «органели» кишечника зі стовбурових клітин

Відео: Петро Гаряев. Як управляти стовбуровими клітинами

Дослідники з Медичного центру «Дитяча лікарня Цинциннаті» використовували індуковані плюрипотентні стовбурові клітини для вирощування «органоїдів» повністю функціонального кишечника людини.

Успішна трансплантація цих органоїдів мишам вселила віру в можливість швидкого створення персоналізованої кишкової тканини для лікування різних гастроентерологічних захворювань.

Дослідницька команда Дитячої лікарні Цинциннаті, очолювана хірургом доктором Майклом Хельмратом (Michael Helmrath), директором Програми реабілітації при захворюваннях кишечнику, опублікувала результати своєї роботи в журналі Nature Medicine.

Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (induced pluripotent stem cells, iPSC) мають унікальну здатність перетворюватися в будь-який тип клітин організму. У цій роботі доктор Хельмрат і його співробітники використовували дорослі клітини шкіри і зразки крові для отримання «чистих» iPSC. Потім дослідники додавали плюрипотентні клітини до молекулярного коктейлю, який сприяв їх перетворенню в кишкові органели - мініатюрні структури, що нагадують кишечник.

Вчені трансплантували кишкові органели в нирки лабораторних мишей з генетично модифікованої імунною системою, яка дозволяє приживатися тканин людини. Органели змогли отримати оптимальну кількість крові і розвинулися в зрілу кишкову тканину.

Згідно з даними дослідників, у кожної миші утворилася достатня кількість повністю функціональної кишкової тканини. Органели росли, як тільки отримали харчування від ниркових судин.

«Слизова оболонка містить всі диференційовані клітини і продовжує безперервно оновлюватися шляхом проліферації кишкових стовбурових клітин. Крім того, слизова оболонка має здатність перетравлювати їжу і всмоктувати живильні речовини, чого не було досягнуто в дослідах in vitro. Дуже важливо, що м`язові шари, які повинні відповідати за перистальтику, також розвинулися », - повідомляє доктор Хельмрат.

Можливість відмовитися від довічного прийому ліків і уникнути відторгнення

Дослідники говорять, що ці результати можуть зіграти важливу роль в розробці персоналізованого лікування для пацієнтів із захворюваннями кишечника або зниженою травної функцією. Власні клітини пацієнта можуть використовуватися для створення кишкової тканини, яку потім пересадять. Це виключить відторгнення трансплантата і зніме потребу в довічному прийомі ліків.

Коментуючи результати свого дослідження, доктор Хельмрат сказав: «Ця робота підтримує концепцію використання пацієнт-специфічних клітин для вирощування кишечника. Такий підхід відкриває нам шлях для лікування багатьох захворювань кишечника і станів, які викликають недостатність функцій кишечника - від генетичних хвороб до придбаних патологій, які розвиваються протягом життя, таких як рак або хвороба Крона. Це дослідження наближає нас до кінцевої мети - вирощування тканин, які можуть замінити пошкоджений кишечник ».

Вчені підкреслюють, що до впровадження цієї концепції в медичну практику пройдуть роки. Але вони кажуть, що ця робота може принести і негайні результати, такі як прискорення розробки нових ліків. Органели, створені в лабораторії, можуть замінити вченим живих мишей, експерименти на яких вимагають більше витрат і часу, а іноді і призводять до помилок, які коштують багатьох місяців, а то й років непотрібного праці.