Исследователи МТИ, Университета Рокфеллера и Бостонского университета разработали новый способ создания тканей печени из «семян» будущего органа, вживляемых в пораженную болезнью печень пациента. "Семена" увеличиваются в десятки раз и выполняют функции обычной печени.
«Наша цель — однажды применить эту технологию для того, чтобы увеличить число операций по трансплантации органов, число которых сейчас очень ограничено», — говорит профессор Сангита Бхатия, старший автор статьи, вышедшей в журнале Science Translational Medicine. Впрочем о настоящей трансплантации в данном случае речи не идет. Метод подразумевает обновление тканей больной печени пациента. Модифицированная печень облегчит жизнь миллионам пациентов, страдающих от хронических заболеваний, но не имеющих показаний к пересадке органов.
В 2011 году лаборатория профессора Бхатии разработала оболочку размером и формой напоминающую контактную линзу, которая во время испытаний вживлялась в брюшную полость мыши. Там искусственно выращенные клетки печени интегрируются с кровеносной системой и начинают действовать как обычная печень. Однако, число гепатоцитов (клеток печени) в импланте было менее 1 миллиона, тогда как в здоровой печени человека их около 100 миллиардов. Для нормального функционирования импланта требуется минимум 10 — 30% от этого числа, считает Бхатия.
Поэтому ученые воспользовались свойством печени регенерировать свои ткани без вмешательства стволовых клеток. Они разработали сферические органоиды из гепатоцитов и фибробластов, а также эндотелиальных клеток, объединили их в структуры и заключили в оболочку из фибрина — белка, который участвует в процессе свертывания крови.
Как только эта структура попадает в организм мыши, она получает сигнал к началу регенерации, включающий факторы роста, ферменты и молекулы, которые производятся, когда печень повреждена. Сигналы стимулируют формирование кровеносных сосудов из эндотелиальных клеток и рост гепатоцитов, который приводит к увеличению первоначальных размеров тканей в 50 раз, сообщает MIT News.
«Идея заключается в том, что это семечко органа, и его нужно сделать таким, чтобы оно могло реагировать на регенеративные сигналы, но это будет минимальная единица того, что должно получиться в итоге, — говорит Бхатия. — Удивительно то, что архитектура получившейся ткани во многом напоминает архитектуру настоящей печени».
В США построят первую мини-АЭС
Идеи
Функциональную печень вырастили в прошлом году ученые Лос-Анджелеса. Для этого они использовали стволовые клетки и прогениторные клетки-предшественницы. По форме импланты не похожи на настоящую печень, но выполняют все ее функции.