Клетки печени на конвейере
Ученые разработали технологию, позволяющую массово выращивать клетки печени
Биологи из Японии и США продемонстрировали технологию, которая преодолевает основные препятствия в искусственном создании тканей печени человека, пригодных для терапевтической трансплантации больным людям.
Несколько лет назад биоинженеры начали развивать направление под названием «органоидная технология» – технология по выращиванию искусственных органов. Перед учеными стояла цель уйти от прямой зависимости от доноров, которые поставляли биологические органы больным людям, нуждающимся в трансплантации.
По данным ООН, около 30% больных людей умирает, не дождавшись пересадки органа. Но до недавнего времени создание искусственных органов из-за несовершенства технологии оставалось труднодостижимым заданием. В своей новой работе для выращивания клеток печени ученые взяли индуцированные человеческие плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). Эти клетки получают из клеток различных тканей путем их генетического репрограммирования.
Плюрипотентность в их названии означает возможность превращения таких клеток в любые виды (клетки печени, сердца и т.д.). На подготовительном этапе исследователи, используя iPSC-клетки как доноры, начали массовое производство по выращиванию трех видов клеток-предшественников, необходимых для создания печени. Это клетки печеночной энтодермы, эндотелиальные и мехензимальные клетки.
Затем эти клетки-предшественники помещались в специально разработанные, покрытые пленкой микролунки. В этих микролунках формировались самоорганизующиеся трехмерные фрагменты («почки») печени. После того как в микролунке генерировалось более 20 000 таких печеночных «почек», способных, как пишут ученые, достигать терапевтически жизнеспособного уровня, их пересаживали животным с тяжелыми болезнями печени.
И, как показали эксперименты, такие пересадки спасали лабораторных животных. Как пишут ученые, их новая технология позволяет выращивать искусственную печеночную ткань таких объемов, которые достаточны для трансплантации больному с тяжелой болезнью печени или с нарушением функции органа.
Так как ткани печени генерировались полностью из клеток, индуцированных человеком, это сделало их безопасными, без побочных продуктов животных клеток, которые использовались в исследовательских целях ранее.
«Поскольку мы теперь можем преодолеть препятствия для создания высокофункциональных тканей печени, наш производственный процесс близок к стандартам клинического уровня. В итоге это позволит нам помочь многим людям с конечной стадией заболевания печени. Мы хотим спасти жизнь детей, которые нуждаются в трансплантации печени, преодолевая нехватку донорской печени, доступной для этого», – пишут авторы работы.
Исследование опубликовано в журнале Cell Reports (Takebe et al., Massive and Reproducible Production of Liver Buds Entirely from Human Pluripotent Stem Cells).
Ранее «семена» с клетками печени, разработанные учеными из нескольких американских университетов, также прижились в больных мышах.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru