Ученые создали уникальную модель кишечника
Wired сообщает: У вашего кишечника есть очевидная работа: он перерабатывает пищу, которую вы едите. Но у него есть еще одна важная функция: он защищает вас от бактерий, вирусов или аллергенов, которые вы проглатываете вместе с этой пищей.
«Самая большая часть иммунной системы человека — это желудочно-кишечный тракт, и наше самое большое воздействие на мир — это то, что мы кладем себе в рот», — говорит Майкл Хелмрат, детский хирург из Медицинского центра детской больницы Цинциннати, который лечит пациентов с кишечными заболеваниями.
Иногда эта система работает со сбоями или не развивается должным образом, что может привести к желудочно-кишечным заболеваниям, таким как язвенный колит, болезнь Крона и целиакия, число которых растет во всем мире. Изучение этих состояний у животных может нам многое сказать, поскольку их рацион и иммунная система сильно отличаются от наших.
В поисках лучшего метода на прошлой неделе Хелмрат и его коллеги объявили в журнале Nature Biotechnology, что они трансплантировали крошечные трехмерные шарики кишечной ткани человека мышам. Через несколько недель эти сферы, известные как органоиды, развили ключевые черты иммунной системы человека.
Модель можно использовать для имитации кишечной системы человека без необходимости экспериментировать с больными пациентами.
Эксперимент является драматическим продолжением 2010 года, когда исследователи из Cincinnati Children’s стали первыми в мире, кто создал работающий органоид кишечника, но их первоначальная модель была более простой версией в лабораторной посуде.
Несколько лет спустя, говорит Хелмрат, они поняли, что «нам нужно, чтобы это стало больше похоже на человеческую ткань».
Мэтью Гришам, гастроэнтеролог из Центра медицинских наук Техасского технологического университета, который не участвовал в новом исследовании, говорит, что полученные результаты впечатляют, потому что эти структуры имеют «композицию иммунных клеток человека, очень похожую на состав развивающегося кишечника человека».
Он говорит, что органоидная модель поможет исследователям исследовать механизмы, ответственные за кишечную инфекцию, воспаление и пищевую аллергию.
Исследователи из Цинциннати также надеются, что их органоиды когда-нибудь можно будет использовать для лечения людей, рожденных с генетическими дефектами, влияющими на их пищеварительную систему, или тех, кто потерял функцию кишечника из-за рака или воспалительных заболеваний кишечника.
То, что эти органоиды могут развиваться у мышей, является обнадеживающим признаком того, что они могут вырасти сами по себе, если их пересадить человеку.
Используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, взятые у пациентов, ученые, возможно, когда-нибудь смогут изготовить индивидуальные заплаты из тканей, чтобы помочь вылечить поврежденные органы.
В ближайшем будущем Хельмрат говорит, что его команда планирует создать органоиды из собственных клеток пациентов, чтобы проверить возможные индивидуальные методы лечения.
«Это прямо за углом», — говорит он.