Ученые вырастили миниатюрный желудок, способный выделять кислоту: будущее медицины
В новом исследовании ученые создали самые совершенные на сегодняшний день органоиды желудка, состоящие из трех типов клеток, которые умеют сокращаться и производить желудочный сок
Использование культур клеток и животных в лабораторных тестах являются важной частью медицинских экспериментов, но они также ограничивают ученых – никто не гарантирует, что результат удастся повторить в случае пациента-человека. Более близкий аналог, появившийся в последние годы, заключается в выращивании в лабораториях органоидов. Они представляют собой крошечные трехмерные органы, выращенные из стволовых клеток, которые часто функционируют совсем как настоящие. На данный момент их столько, что скоро из мини-органов можно будет собрать миниатюрного человека: ученые вырастили мозг, легкие, сердце, почки, печень, поджелудочную железу, кровеносные сосуды и, наконец, желудок.
Но пришло время двигаться дальше и улучшать данную методику. Ученые из Медицинского центра детской больницы Цинциннати вырастили самые совершенные органоиды желудка с использованием нескольких типов клеток, что подарило им новые возможности, близкие к естественным органам.
Команда начала с плюрипотентных стволовых клеток человека, которые можно «уговорить» превратиться в ряд других клеток организма. В данном случае ученые вырастили их в три основных зародышевых листка, необходимых для нормального развития желудка − энтероглиальные, мезенхимальные и эпителиальные предшественники.
«Из них мы создали ткань желудка, содержащую вырабатывающие кислоту железы, окруженные слоями гладких мышц, содержащих функциональные кишечные нейроны, которые контролировали сокращения искусственно созданной антральной ткани желудка», − рассказала Александра Эйхер, ведущий автор исследования.
Чтобы продвинуть органоиды еще дальше, примерно на 30-дневную отметку, команда пересадила их мышам. Здесь, благодаря притоку крови и большему пространству, органоиды выросли в тысячу раз больше, чем обычно в клеточной культуре. Они даже развили другие черты, которых раньше не наблюдалось: например, железу Бруннера, которая выделяет щелочной раствор, защищающий верхнюю часть кишечника от кислотности желудка.
Команда говорит, что метод выращивания органоидов из нескольких клеток-предшественников может быть применен к другим мини-органам, что позволит создать более совершенные модели биологии и болезней. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы иметь возможность выращивать целые, полноразмерные органы в лаборатории по запросу для трансплантации. Команда заявляет, что будет работать над достижением этой цели к концу десятилетия.