Ученые успешно объединили фундаментальную биологию и биоинженерию для улучшения почечных органоидов. В ходе детального картирования развития человеческого органа научная группа обнаружила ранее неизвестную ось развития, которая играет важную роль в организации нефронов — главных фильтрующих единиц почки. На основе этого открытия авторы создали особые искусственные клетки-организаторы. Эти синтетические элементы воспроизводят фрагмент естественной среды внутри развивающегося органоида и направляют развитие стволовых клеток в структуры, которые максимально близки к настоящим анатомическим аналогам в теле эмбриона.
Органоид почки человека удалось вырастить из стволовой клетки
Исследователи из Университета Южной Калифорнии разработали новый метод создания лабораторной ткани почек. Они научились выращивать структуры, которые воспроизводят естественное развитие органа. Технология значительно повысит точность моделирования тканей для тестирования новых лекарств.
Схема почек. https://www.drugtargetreview.com/
Органоиды представляют собой трехмерные клеточные структуры, которые имитируют строение и функции реальных органов. Использование искусственных клеток для управления их ростом открывает новые возможности не только в лечении почек. Этот подход можно применить для направленного выращивания тканей печени, сердца или легких, это упрощает тестирования препаратов.
Почки.
На протяжении последних десяти лет биологи подталкивали стволовые клетки к самоорганизации, погружая весь выращенный образец в однородный химический раствор. Новая методика предлагает иной путь: исследователи внедрили локальный кластер спроектированных клеток, который точечно выделяет строго контролируемое количество белков Wnt. Эти белки служат природными маяками, управляющими формированием почки. Локализованный сигнал не просто программирует тип будущих клеток, но и физически направляет их рост. Нефроны притягиваются к источнику сигнальных белков, полностью повторяя геометрию реального органа, чего невозможно добиться обычным химическим погружением.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Новая ось развития и будущее терапии
Органоид почки.
Важным результатом исследования стало обнаружение новой оси развития нефрона. Традиционные варианты лабораторных органоидов были лишены собирательных трубочек (выводных проток), развивались хаотично без правильной ориентации.
Внедрение синтетических управляющих клеток создает мощное поле, которое позволяет решить проблему. Новый органоид обеспечивает высокую воспроизводимость результатов экспериментов и открывает путь к созданию полноценных функциональных органов для трансплантации в будущем.
Загружаем