Ученые из Медицинского центра детского госпиталя в Цинциннати (США) вырастили из клеток кожи человека кусочек ткани кишечника. Затем им впервые удалось имплантировать эту ткань в почку мышей, где сформировался полноценный работающий кишечник.
Как надеются ученые, в будущем на основе этого метода можно будет «выращивать» новые органы и ткани взамен поврежденных, используя клетки кожи пациента. Правда, до этого еще далеко, а пока метод можно использовать в качестве модели для изучения многих болезней.
«Наше исследование подтверждает гипотезу о том, что собственные клетки пациента могут использоваться для выращивания органов, например, кишечника. Наше исследование обеспечивает модель для изучения многих болезней и патологических состояний кишечника, от генетических нарушений, которые проявляются еще с рождения, до тех заболеваний, которые появляются позднее, с возрастом, в том числе и онкологических», - говорит ведущий автор исследования доктор Михаэль Хелмрат (Michael Helmrath).
В своем исследовании биоинженеры использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые обладают неограниченными возможностями дифференцировки в клетки разных тканей. Они получили эти клетки путем перепрограммирования из клеток кожи человека. Затем они обработали их особыми белками – факторами роста, заставив их превратиться в клетки кишечника. Эти клетки и подсадили в почку к мышам.
Удивительно, но через определенное время, они сформировали полностью работающий кишечник, который состоял из разных типов клеток, характерных для этого органа, и обладал всасывающими и секреторными свойствами. Причем, там образовалась и своя популяция кишечных стволовых клеток.
«Слизистая поверхность этого кишечника состояла из разных клеток, а собственные стволовые клетки отвечали за их обновление. Причем, эти клетки обладали всасывающими и секреторными свойствами. Это очень важно, поскольку, этого не удавалось добиться при выращивании кишечника в лабораторных условиях, в чашке Петри. Также очень важно, что в кишечнике сформировался и слой мышечных клеток», - говорит доктор Хелмрат.
«Когда-нибудь станет реальностью выращивание новых тканей и органов из собственных клеток пациента для замещения поврежденных. Это возможно благодаря способности клеток самоорганизовываться и формировать полноценные работающие органы. И тогда этот метод заменит трансплантацию органов», - считает Хелмрат.
Правда, как добавляют ученые, должны пройти годы исследований, прежде чем эту методику можно будет применять в клинической практике. Пока же их исследование может использоваться в разработке лекарств, которые легче попадают в организм, а также при изучении различных патологических состояний кишечника.
Результаты этих исследований опубликованы в последнем номере журнала Nature Medicine.
В состав команды доктора Хелмрата входил также и Джеймс Уэллс (James Wells). Именно под руководством этого ученого в 2010 году удалось впервые из стволовых клеток получить работающую ткань человеческого кишечника. Тогда авторы использовали как эмбриональные стволовые клетки человека, так и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые также как и в нынешнем эксперименте получили путем перепрограммирования из клеток кожи.
