Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе смогли вырастить миниатюрные модели легких на основе стволовых клеток. Хотя полученные ткани размером с горошину нельзя назвать полноценным органом, они могут использоваться для изучения заболеваний и для клинических испытаний лекарственных препаратов.
Исследователи покрыли небольшие горошины геля стволовыми клетками. После этого клетки начали формировать легочные альвеолы. В результате были созданы трехмерные легочные почки — зачатки легких, или органоиды.
«Хотя мы и не создали полноценное функциональное легкое, нам удалось грамотно расположить клетки легких геометрически и структурно, так чтобы получилась имитация человеческого органа», — рассказала доктор Бриджит Гомпер в интервью Mirror.
Ткани, имитирующие легкие, могут использоваться для изучения различных заболеваний, включая синдром Хэммена — Рича, который крайне сложно исследовать традиционными методами. Это хронические заболевание приводит к формированию рубцовой ткани, из-за чего легкие становятся плотными и твердыми. В результате пациенту становится все труднее дышать, а к мозгу и другим органам поступает недостаточно кислорода. Обычно после диагноза люди с этим синдромом живут около 3-5 лет. Однако если взять ткани для анализа у пациента с синдромом Хэммена — Рича, и провести лабораторное исследование в чашке Петри, то при изучении ткани окажутся здоровыми. Причина заключается в том, что в лаборатории не удается смоделировать рубцовую легочную ткань.
Врачи разделили сиамских близнецов с помощью 3D-печати
Кейсы
Новая методика позволяет быстро и без затрат производить тысячи образцов тканей, которые составлены на основе клеток пациента и имитируют работу легких. Оказалось также, что если добавить в процессе роста органоидов определенные молекулярные факторы, на легочной ткани появятся рубцы, как у пациентов с синдромом Хэммена — Рича. Благодаря этому медики смогут подбирать индивидуальные лекарства для каждого отдельного случая легочных заболеваний. В лаборатории можно будет протестировать, как различные лекарства повлияют на больного и выбрать оптимальный вариант.
По мнению ученых, исследование, опубликованное в журнале Stem Cells Translational Medicine, может стать базой для индивидуализированной медицины и подбора лекарств.
Ранее группа ученых из Исследовательского института Сабана при Детской больнице Лос-Анджелеса создала функциональные печеночные органоидные элементы на основе взрослых стволовых клеток и прогениторных клеток-предшественниц. При пересадке мышам органоиды смогли выполнять некоторые функции печени, в том числе выработку альбумина.
Стволовые клетки активно используются в медицине. Сегодня с их помощью уже выращивают хрусталики глаз, печатают костные и хрящевые ткани и даже восстанавливают двигательные функции после инсульта.
Новый вид развлечений — дронсерфинг
Идеи
Также недавно исследователи Калифорнийского университета Сан-Диего обнаружили новый способ регенерации костных тканей. Для этого они ввели в стволовые клетки молекулу аденозин. Полученная костная ткань помогает восстанавливать дефекты и травмы черепной коробки, но не образует при этом опухолей и не вызывает инфекций.