Созданный в лаборатории органоид анатомически и функционально повторяет настоящий кишечник. Это наиболее совершенный прототип кишечника из всех созданных учеными до сих пор — он производит все ключевые типы клеток, присутствующие в кишечнике человека, включая редкие и специализированные, а также регенерирует при повреждениях. Разработка открывает новые возможности в тестировании лекарств и будущей трансплантации выращенного искусственным путем полноценного органа.
Группа европейских исследователей разработала органоид кишечника, который по строению и функциям наиболее близок к ткани кишечника человека. Биологическая сложность и функциональность ткани, созданной по новой технологии — важный шаг в ускорении тестирования новых лекарств. Работа ученых опубликована на сайте Федеральной политехнической школы Лозанны.
Идея органоидов состоит в том, чтобы использовать стволовые клетки для создания миниатюрных тканей и органов, которые ведут себя как настоящие.
Помимо тестирования лекарств, такие технологии могут в будущем применяться для замены поврежденных тканей и даже органов целиком.
До сих пор достижения в этой области имели значимые недостатки, включая короткий срок жизни органоида, неправильную форму и размер. Теперь ученые нашли способ «направлять» стволовые клетки таким образом, чтобы сформировать функциональный и более жизнеспособный образец ткани.
На примере органоида кишечника они использовали способности стволовых клеток расти и организовываться вдоль каркаса в форме трубки, которая имитировала поверхности настоящей ткани. Помимо трубки для роста органоида использовали гидрогель с белками внеклеточного матрикса кишечника.
Такие условия позволили создать необходимую геометрию ткани. Клетки в течение нескольких часов распределялись по каркасу, образуя непрерывный слой с характерными структурами. «Стволовые клетки буквально знали, как распределиться, чтобы сформировать функциональную ткань», — подчеркнули авторы.
При этом стволовые клетки не просто адаптировались к форме каркаса, но и производили все ключевые типы клеток, присутствующие в кишечнике человека, включая редкие и специализированные.
Новые органоиды показали регенеративные свойства после повреждений, а также потенциал для моделирования воспалительных процессов или взаимодействия с патогеном. До сих пор ни один органоид не предоставлял таких возможностей для ученых.
В более отдаленной перспективе органоиды позволят моделировать различные болезни для понимания их природы, а также будут использоваться в тканевой инженерии.
Journal information