• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
583
Новая печень из собственных клеток – цель стала ближе

Новая печень из собственных клеток – цель стала ближе

Пересадка печени только в США могла бы ежегодно спасать более 30 тыс. жизней! Но донорских органов катастрофически не хватает, а технология выращивания новой печени из собственных клеток пациента еще только разрабатывается. И хотя дело идет не так быстро, как хотелось бы, реальные подвижки на этом пути уже появились

Главная проблема современной трансплантологии – нехватка органов для трансплантации. Решить ее пытаются разными способами: от трехмерной печати органов – биопринтинга, до использования органов животных.

Активно ведутся и исследования, направленные на разработку методов выращивания новых органов из собственных клеток пациента. Для этого используются современные технологии клеточного генетического перепрограммирования. С их помощью из обычных соматических клеток человека сначала получают неспециализированные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), которые можно «подтолкнуть» развиваться по разным «сценариям», используя различные биологически активные соединения. Из таких клеток затем получают специализированные клетки нужных типов тканей и органов.

В новом исследовании ученые вновь попробовали вырастить функциональный прототип человеческой печени, используя для перепрограммирования обычные клетки кожи человека. До сих пор подобные попытки заканчивались не слишком удачно: хотя большинство клеток и трансформировалось в гепатоциты – основные клетки печеночной ткани, однако они так и оставались незрелыми и неспособными нормально работать. Кроме того, пока никому не удалось создать, хотя бы в миниатюре, полноценный орган со всеми необходимыми и хорошо работающими структурами, такими как сеть кровеносных сосудов и система желчных протоков.

На этот раз, чтобы как можно полнее воспроизвести микроархитектуру ткани печени, ученые получили из человеческих ИПСК не только гепатоциты, но и клетки других типов, присутствующих в нормальной печени. Это клетки эндотелия (внутренней выстилки) кровеносных сосудов; холангиоциты – клетки выстилки желчных протоков, участвующие в регуляции секреции желчи; фибробласты – клетки соединительной ткани, а также мезенхимальные стромальные клетки, дающие начало клеткам жировой, хрящевой и костной тканей. Опираясь на анализ изменений активности разных генов в формирующейся эмбриональной печени человека, исследователям удалось добиться значительного прогресса в созревании всех клеток, полученных из ИПСК.

На следующем этапе полученные клетки пересадили в печень крыс, освобожденную от ее собственных клеточных элементов, – от органа оставался лишь соединительнотканный каркас с кровеносными сосудами и желчевыводящими путями. При этом сосуды и желчные протоки также были заселены соответствующими клеточными элементами. Ученые смогли увидеть, как холангиоциты, «устроившись» на новом месте, производят специфические для них вещества-маркеры, хотя доказательств полного восстановления их функций получить не удалось.

Созданные прототипы печени были затем пересажены пяти взрослым животным. Изучив имплантированные органы через несколько дней, ученые обнаружили в них разнообразные нарушения, связанные с плохой работой печеночной кровеносной сети: недостаточность кровотока, тромбозы – как в самом трансплантате, так и в близлежащих тканях. Это серьезная проблема, решение которой должно быть одним из приоритетных – для создания органа, который можно использовать для пересадки человеку, необходимо научиться формировать в нем полноценно работающую печеночную ткань и сосудистую систему. Но все же в целом трансплантаты работали: в крови крыс были обнаружены циркулирующие человеческие белки, которые производили клетки «новой» печени.

Таким образом, хотя ученым пока не удалось создать полноценный орган для трансплантации, эта работа является серьезным шагом на пути к успеху. Более того, ее результаты сами по себе имеют практическую ценность. Ведь нередки случаи, когда полная трансплантация не нужна, а требуется лишь временно поддержать больной орган (например, при острой печеночной недостаточности). И в этом случае технология создания пусть не целой печени, но «родных» для человека функциональных печеночных клеток может очень пригодиться.

На фото: тканеинженерные конструкции сосудистого трансплантата, полученные с помощью современных технологий клеточного генетического перепрограммирования из эмбриональных, индуцированных плюрипотентных стволовых и других клеток человека. Флуоресцентная микроскопия. Шевченко А. И., Захарова И. С. Органы «из пробирки» // НАУКА из первых рук. 2014. Т. 55. № 1. С. 19–23.

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!