Ученым из Медицинского центра детского госпиталя в Цинциннати (США) впервые удалось получить из человеческих плюрипотентных стволовых клеток миниатюрный желудок, диаметр которого составляет всего примерно 3 мм.
Как говорит ведущий автор исследования Джеймс Уэллс (James Wells), в будущем эта технология поможет создавать новые ткани и органы для лечения людей с различными заболеваниями желудка, включая врожденные генетические нарушения и рак. Правда, пока до этого далеко. Но уже в настоящее время такой желудок может стать прекрасной моделью для изучения многих заболеваний, а также может использоваться для разработки новых лекарств.
«До настоящего времени не удавалось получить клетки желудка из человеческих плюрипотентных стволовых клеток. Нам впервые удалось это сделать. Также нам удалось понять, как заставить эти клетки сформировать трехмерную ткань, которая выполняет все функции настоящего желудка», - говорит Уэллс.
Как объясняют ученые, чтобы понять, как превратить плюрипотентные стволовые клетки человека (клетки, которые дают начало многим специализированным клеткам и тканям) в клетки желудка, они выяснили, как желудок формируется у эмбриона. Они обнаружили несколько компонентов, которые действуют на клетки эмбриона, благодаря которым и формируется этот орган. Этими компонентами они обработали плюрипотентные стволовые клетки для превращения их в желудок. Для такого превращения ученые использовали факторы роста фибробластов, сигнальный путь Wnt (он регулирует развитие эмбриона), группу белков BMP, эпидермальный фактор роста и ретиноевую кислоту.
Примерно через месяц после таких манипуляций в чашке Петри из плюрипотентных стволовых клеток сформировался желудочный органоид. Так ученые назвали этот крошечный орган, имеющий диаметр всего примерно 3 мм.
Затем, они решили выяснить, как он будет реагировать на бактерию Helicobacter pylori, которую современная медицина считает главной причиной развития язвы желудка.
По словам ученых, их удивило то, как быстро эта бактерия поражала эпителий желудка: уже через 24 часа там стали происходить биохимические изменения.
По словам Уэллса, их миниатюрный желудок может стать и моделью для изучения метаболического синдрома и ожирения. До настоящего времени эти состояния было сложно изучать, поскольку для этого не было адекватных моделей.
Результаты исследований ученых о выращивании миниатюрного желудка опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.
Совсем недавно Уэллсу и его коллегам удалось совершить еще одно открытие в области клеточных технологий, которое вносит большой вклад в развитие регенеративной медицины.
Ученые вырастили из клеток кожи человека кусочек ткани кишечника. Вначале они получили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, а затем их уже превратили в клетки и ткани кишечника. Им также впервые удалось имплантировать эту ткань в почку мышей, где сформировался полноценный работающий кишечник. О своем достижении ученые сообщили на прошлой неделе в журнале Nature Medicine.
Вообще клеточные технологии продвинулись очень далеко - биоинженеры уже умеют выращивать полноценные работающие органы.
Недавно шотландские ученые впервые вырастили из клеток-фибробластов мыши работающий орган - тимус или вилочковую железу (важнейший орган иммунной системы). Когда этот тимус подсадили к животным в почку, оказалось, что он прекрасно работает и выполняет все необходимые функции.
Ученым из Массачусетского технологического института удалось вырастить работающую человеческую печень в организме мыши.
В начале этого года ученые из Техасского университета сообщили о том, что им удалось вырастить человеческие легкие. Правда, пока не совсем понятно, смогут ли они нормально работать.
Также, научились ученые выращивать из плюрипотентных стволовых клеток человека и сетчатку глаза, способную «видеть».
