Мини-почки v.2.0
Группа исследователей из Медицинской школы Кека университета Южной Калифорнии создала органоид, который напоминает систему собирательных канальцев почки, которая поддерживает баланс жидкости и рН организма, концентрируя и транспортируя мочу.
Прогресс в создании новых типов органоидов почек предоставляет мощные инструменты не только для понимания развития и болезни, но и для поиска новых методов лечения заболеваний почек.
Создание строительных блоков
Исследователи начали с популяции так называемых клеток-предшественников канальцев почки, которые играют важную роль в раннем развитии почек. Используя сначала мышиные, а затем человеческие клетки-предшественники, они смогли подобрать смесь молекул, которая стимулирует клетки образовывать органоиды, напоминающие почечные канальцы. Ученым также удалось подобрать коктейль молекул, которые побуждают взрослые стволовые клетки развиться в органоиды канальцев почек. Это помогло создать близкую к оригиналу зрелую и сложную модель собирательных трубок либо из мышиных клеток-предшественников, либо из стволовых клеток человека.
Органоид, повторяющий узорное распределение основных (красных) и интеркалированных (зеленых) клеток системы собирательных канальцев взрослой почки.
Органоиды системы канальцев человека и мыши также могут быть генетически сконструированы таким образом, чтобы иметь мутации, вызывающие различные заболевания – инструмент для понимания и скрининга потенциальных методов лечения болезней почек. В качестве примера ученые нокаутировали ген для создания органоидной модели врожденных аномалий почек и мочевыводящих путей (congenital anomalies of the kidney and urinary tract, CAKUT).
Органоиды канальцев почки хороши не только в качестве модели болезни, они могут оказаться важным компонентом искусственной почки. Чтобы исследовать эту возможность, исследователи объединили органоиды канальцев почки мыши со второй популяцией мышиных клеток – клетками-предшественниками, образующими нефроны, которые являются фильтрующими единицами почки. После введения выращенного в лаборатории канальцевого зачатка в культуру клеток-предшественников нефрона группа наблюдала рост обширной сети разветвленных трубок, напоминающих систему собирательных протоков, слитых с нефронами.
В этой искусственной мышиной почке установилась связь между нефроном и канальцами, что является важной вехой на пути к созданию искусственного функционального органа.
Статья Z.Zeng et al. Generation of patterned kidney organoids that recapitulate the adult kidney collecting duct system from expandable ureteric bud progenitors опубликована в журнале Nature Communications.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Keck School of Medicine of USC: USC Stem Cell scientists make big progress in building mini-kidneys.