Крыса с человеческой печенью
Крысе пересадили человеческую мини-печень, выращенную из стволовых клеток
Она успешно прижилась и начала прилежно очищать кровь грызуна от токсинов
Ученые впервые вырастили полноценный аналог человеческой печени из стволовых клеток и успешно имплантировали его в организм крысы. Орган успешно смог очищать кровь грызунов и производить желчь. Описание работы опубликовал научный журнал Cell Reports (Takeishi et al., Assembly and Function of a Bioengineered Human Liver for Transplantation Generated Solely from Induced Pluripotent Stem Cells).
«Наша долгосрочная цель – научиться выращивать искусственные органы, которые смогут заменить донорские. В ближайшем будущем созданные нами органоиды могут стать «мостиком» к трансплантации. К примеру, при острой печеночной недостаточности можно будет не пересаживать печень, а снять нагрузку с поврежденного органа», – прокомментировал исследование один из его авторов, доцент Питтсбургского университета (США) Алехандро Сото-Гутьеррез.
За последние десять лет ученые неоднократно пытались создать искусственные аналоги печени с помощью культур эмбриональных или стволовых клеток. Первые подобные опыты японские исследователи закончили еще в 2012 году: тогда они воспроизвели некоторые функции печени мышей на искусственно выращенных органоидах небольших размеров.
Впоследствии биологи создали и проверили на практике несколько других вариантов подобной «искусственной печени», постепенно наращивая ее размеры и функциональность. Все эти опыты проводились на культурах клеток животных, из-за чего исследователи не были уверенны в том, что нечто похожее можно получить с помощью человеческих перепрограммированных стволовых клетках.
Искусственная печень человека
Сото-Гутьеррес и его коллеги сделали первый шаг к решению этой задачи. Они вырастили полноценную замену для печени из стволовых клеток, полученных путем перепрограммирования телец соединительной ткани из кожи нескольких добровольцев. Используя различные наборы питательных веществ, гормонов, сигнальных молекул и других веществ, ученые превратили их в три ключевых типа клеток печени – гепатоциты, холангиоциты и эндотелиальные тельца. Первые участвуют в очистке крови от белкового «мусора» и токсинов, а также в выработке мочевины, вторые отвечают за производство желчи, а третьи – за выведение продуктов жизнедеятельности из печени.
Используя культуры «заготовок» этих клеток, Сото-Гутьеррез и его команда вырастили миниатюрные подобия человеческой печени. Затем исследователи »засеяли» ими специальные белковые каркасы. Их ученые получили, очистив фрагменты печени от присутствующих в них клеток. Благодаря этому Сото-Гутьеррес с коллегами получили полноценную печеночную ткань, пронизанную кровеносными сосудами и желчными протоками.
Потратив в общей сложности месяц на выращивание этой мини-печени, биологи имплантировали несколько ее копий в тела крыс. Как показали последующие наблюдения, искусственный орган прижился и начал вырабатывать желчь, очищать кровь от токсинов и превращать излишки соединений азота в мочевину.
Пока подобные миниатюрные подобия печени не готовы к трансплантации в тело человека. Однако ученые предполагают, что уже в самое ближайшее время им удастся сделать подобные искусственные органы безопасными для людей. Благодаря этому можно будет спасать жизни многим пациентам, которым нужна немедленная трансплантация печени, но нет подходящих доноров.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru