211service.com
No cilmes šūnām tiek izaudzētas rudimentāras aknas
Japāņu pētnieki ir radījuši funkcionējošus aknu audus no cilmes šūnām un veiksmīgi pārstādījuši tos pelēm, veicot darbu, kas radīs cerību, ka orgānus varētu salabot vai pat izaudzēt no nulles, izmantojot pacienta paša audus kā izejvielu.
Pētnieki atklāja, ka cilvēka aknu prekursoru šūnu un divu citu šūnu tipu maisījums var spontāni veidot trīsdimensiju struktūras, ko sauc par aknu pumpuriem. Pelēm šie aknu pumpuri veidoja funkcionālus savienojumus ar dabiskajiem asinsvadiem un veica dažas aknām specifiskas funkcijas, piemēram, zāļu sadalīšanu asinsritē.
Iespējams, ka šī tehnika darbosies ar citiem orgānu veidiem, tostarp aizkuņģa dziedzeri, nierēm vai plaušām, otrdien preses konferencē ar tulka palīdzību sacīja vadošā autore Takanori Takebe, zinātniece Jokohamas pilsētas universitātē Japānā. Pētījums , publicēts Daba Trešdien ir pirmais pierādījums tam, ka elementāru cilvēka orgānu var ražot, izmantojot inducētas pluripotentās cilmes (iPS) šūnas, saka Takebe.
Šīs iPS šūnas tiek veidotas, pārvēršot nobriedušas šūnas, piemēram, ādas šūnas, tādā stāvoklī, no kura tās var attīstīties par daudziem citiem šūnu tipiem (skatiet sadaļu The Science of iPS Cells). Pamats bija atklājums, ka nobriedušas šūnas var pārprogrammēt, lai pieņemtu šo stāvokli 2012. gada Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā .
Pētījums sniedz precedentu domāt par orgānu veidošanu un sarežģītāku trīsdimensiju struktūru vai audu rekonstrukciju, saka Džordžs Deilijs , Bostonas Bērnu slimnīcas cilmes šūnu transplantācijas programmas direktors. Pētnieki izmantoja radošu pieeju proto-aknu veidošanai, saka Deilijs, sajaucot trīs dažādus šūnu veidus: aknu šūnu prekursorus, kas iegūti no cilvēka iPS šūnām, asinsvadu prekursorus, ko sauc par endotēlija šūnām, un saistaudu prekursoru šūnas, ko sauc par mezenhimālajām cilmes šūnām. Gan asinsvadu, gan saistaudu prekursoru šūnas tika novāktas no nabassaitēm.
Takebe un viņa kolēģu atklājumi balstās uz esošo darbu, kas parāda, ka vairāku šūnu tipu kultivēšana kopā var palīdzēt pētniekiem laboratorijā attīstīt fizioloģiskus trīsdimensiju audus. Yoon-Young Jang , Džona Hopkinsa Universitātes Medicīnas skolas Cilmes šūnu bioloģijas laboratorijas direktors. Citas grupas ir arī parādījušas, ka cilmes šūnas, ja tiek saņemti pareizi ķīmiskie signāli, var spontāni attīstīties par trīsdimensiju struktūrām, kas ir līdzīgas dabiskajiem audiem, piemēram, tīklenei (skatiet Acu ābolu augšanu).
Jaunajā pētījumā pētnieku izmantotās metodes arī atdarina dažus aknu dabiskās embrionālās attīstības aspektus. Attīstības bioloģijas principu ievērošana šādā veidā ir stratēģija, ko daudzi reģeneratīvās medicīnas jomā izmanto, saka Deilijs. Viņš saka, ka šis pētījums ir labs piemērs tam, ka sakārtotāka trīsdimensiju organoīda ģenerēšana, iespējams, ir ceļš, pa kuru dodas lielākā daļa no mums. Šo organoīdu spēja veicināt cilvēka aknu specifisko zāļu metabolismu ir ļoti iespaidīgs šīs pieejas lietderības principa pierādījums.
Lai demonstrētu savas tehnikas terapeitisko potenciālu, Takebe un kolēģi pārstādīja duci aknu pumpuru peļu vēderā, kuru dabiskā aknu darbība tika pārtraukta ar zālēm. Transplantācijas saglabāja šīs peles dzīvas visu mēnesi, kad tās tika novērotas.
Aknu pumpuri nesasniedza visas nobriedušu aknu funkcijas. Piemēram, tie neveido žultsvadu sistēmu. Tomēr notiekošajos pētījumos komanda ir atklājusi, ka, ja pumpuri tiek pārstādīti esošās aknās, organisms, šķiet, izmanto esošo žults sistēmu, Takebe sacīja e-pastā.
Takebe teica, ka viens no potenciālajiem metodes terapeitiskajiem pielietojumiem varētu ietvert mikroskopisku aknu pumpuru piegādi cilvēkiem caur lielu vēnu, kas savienojas ar aknām, lai uzlabotu izdzīvošanu pēc aknu mazspējas. Viņš teica, ka ir optimistisks, ka ar šo metodi var atjaunot pat 30 procentus aknu darbības.
Taču Takebe lēsa, ka līdz šādai ārstēšanai jābūt vismaz 10 gadu attālumā. Tikmēr metode ir jāuzlabo, lai aknu pumpurus varētu ražot daudz efektīvāk. Problēma ir radīt pietiekami daudz aknu pumpuru pietiekamā daudzumā, lai padarītu to par dzīvotspējīgu terapiju, viņš teica.
Jang saka, ka pluripotentu cilmes šūnu terapijas potenciāls ir liels. Taču viņš brīdina, ka ir jādara daudz vairāk darba, lai pierādītu to patieso vērtību klīnikā, tostarp ilgtermiņa viņu drošības novērtēšanu.
Tūlītēja iPS šūnu izmantošana varētu būt kandidātu zāļu skrīnings. Jang saka, ka pētījumi, kuros izmanto pacientiem svarīgus sarežģītu slimību modeļus, piemēram, aknu cirozi un vēzi, palīdzētu atklāt labākus šūnu un molekulāros mērķus zāļu izstrādei.