Pěstování orgánů: Vědci vypěstovali laboratorně nejvyspělejší mini-žaludky
Laboratorně vypěstované mini-orgány se vyvíjejí neuvěřitelnou rychlostí a vědcům otevírají nové možnosti modelování biologie, nemocí a nových způsobů léčby. V nové studii vědci vytvořili dosud nejdokonalejší žaludeční organoidy složené ze tří typů buněk, které jim umožňují stahovat se a produkovat kyselinu.
Buněčné kultury a zvířecí modely jsou důležitou součástí lékařských experimentů, ale výsledky se ne vždy dobře přenášejí do testů na živých lidech. Bližší náhražkou, která se objevila v posledních letech, jsou laboratorně pěstované organoidy, což jsou malé trojrozměrné orgány vypěstované z kmenových buněk, které často fungují jako skutečné. Ze všech organoidů dosud vyvinutých v laboratoři, včetně mozku, plic, srdce, ledvin, jater, slinivky, cév a žaludku, by se dal vytvořit téměř celý člověk.
A právě ten poslední vypěstovaný orgán se nyní dočkal zásadního vylepšení. Vědci z lékařského centra dětské nemocnice v Cincinnati vypěstovali dosud nejdokonalejší žaludeční organoidy, které využívají více typů buněk, což jim propůjčuje nové schopnosti blížící se přirozeným žaludkům.
Tým začal s lidskými pluripotentními kmenovými buňkami, které lze přimět k tomu, aby se vyvinuly v řadu dalších buněk v těle. V tomto případě z nich vědci vypěstovali tři základní zárodečné vrstvy potřebné pro normální vývoj žaludku – střevní neurogliové, mezenchymové a epiteliální prekurzory.
„Z nich jsme vytvořili žaludeční tkáň, která obsahovala žlázy produkující kyselinu, obklopené vrstvami hladké svaloviny obsahujícími funkční enterické neurony, které řídily kontrakce vytvořené předžaludeční tkáně,“ říká Alexandra Eicherová, hlavní autorka studie.
Aby se organoidy posunuly ještě dále, transplantoval je tým přibližně po 30 dnech vývoje do myší. Tam se organoidy, zásobené proudem krve a větším prostorem, zvětšily tisíckrát více než obvykle v buněčné kultuře. Dokonce se u nich vyvinuly i další znaky, které jim dosud chyběly, například Brunnerova žláza, která vylučuje zásaditý roztok chránící horní část střeva před kyselostí žaludku.
Tým tvrdí, že technika pěstování organoidů z prekurzorových buněk by mohla být použita i u jiných miniorgánů, aby bylo možné vytvořit lepší modely biologie a nemocí. Nakonec je cílem, aby bylo možné v laboratoři vypěstovat celé orgány v plné velikosti na vyžádání pro transplantaci. Tým tvrdí, že na tomto cíli pracuje do konce desetiletí.
Zdroj: cienceblog.cincinnatichildrens.org