Мини-желудок
Сложный органоид желудка вырастили в почечной капсуле мыши
Анастасия Кузнецова-Фантони, N+1
Органоид желудка на четвертой недели развития. Рисунки из статьи Eicher et al.
Американские биологи вырастили в лаборатории органоид желудка, у которого сформировалась гладкая мускулатура, нервные клетки, а также железы. Исследователи добились существенного увеличения размеров органоида, подсадив его в почечную капсулу мыши, где он развивался in vivo. Ранее исследователям удавалось вырастить только органоиды из эпителиальных клеток. Работу, описывающую методику, опубликовали в Cell Stem Cell (Eicher et al., Functional human gastrointestinal organoids can be engineered from three primary germ layers derived separately from pluripotent stem cells).
Идея выращивать человеческие органы в пробирке занимает мысли исследователей уже давно. Такая технология могла бы спасти жизни тысяч людей, которым нужны донорские органы. Пока она остается вопросом будущего, а сейчас ученые создают миниатюрные модели человеческих органов, чтобы исследовать на них заболевания и изучать лекарства in vivo.
Такие мини-версии органов называются органоидами. Недавно мы рассказывали об органоиде мозга, который вырастили в лаборатории немецкие биологи. Кроме собственно клеток мозга, органоид обладал зачатками глаз, которые реагировали на свет электрической активностью. На таких глазах в будущем исследователи планируют изучать наследственные заболевания глаз.
В создании органоидов продвинулись также и ученые из Детской больницы Цинциннати во главе с Джеймсом Уэллсом (James M. Wells). Они смогли получить органоид желудка с тремя типами клеток, в то время как до них ученым удавалось вырастить только эпителиальные клетки. Такого успеха американские исследователи достигли, добавив к эпителиальным и мезенхимальным клеткам нервные клетки, которые способствуют росту и развитию желудочной ткани.
Основой органоида послужили плюрипотентные стволовые клетки, из которых дифференцировались три типа клеток. Из мезенхимальных клеток затем образовались мышцы желудка, из эпителиальных — железы, производящие кислоту, а из нервных — нейроны, контролирующие сокращения мышц.
Ход эксперимента.
Когда органоиды достигли месячного возраста, их подсадили под почечную капсулу мышей. Там, питаясь от сосудов почки, органоиды продолжили свой рост и увеличились по размерам в тысячу раз, по сравнению с органоидами in vitro. Когда исследователи взяли биопсию мини-органов, они обнаружили иннервированные гладкие мышцы и желудочные железы, продуцирующие кислоту и муцин. В целом по своему строению органоиды соответствовали строению желудка на сходном периоде эмбрионального развития.
Также, как и органоиды мозга, органоиды желудка планируют использовать для изучения наследственных заболеваний и тестирования лекарств. Своей финальной целью ученые ставят выращивание полноразмерных органов для трансплантации, хотя это, скорее всего, случится нескоро.
Кроме органоидов мозга и желудка, исследователи также создают органоиды сердца. Недавно американским ученым удалось вырастить мини-сердце, в котором сформировались все основные типы сердечных клеток, а также структуры, похожие на коронарные сосуды и камеры сердца.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru