В декабрьском номере журнала Nature опубликована статья о том, что ученым Детского медицинского клинического центра
Цинциннати (Cincinnati Children's Hospital Medical Center) впервые удалось создать функционирующую ткань кишечника человека из
плюрипотентных стволовых клеток. Результаты их работы - значительный шаг к
созданию ткани кишечника для трансплантации.
«Это первое
исследование, демонстрирующее, что человеческие плюрипотентные клетки в чашке
Петри можно успешно преобразовать в ткани с трехмерной архитектурой и клеточным
составом, удивительно похожим на кишечную ткань», - говорит руководитель
исследования Джеймс Веллс (James Wells),
научный сотрудник отделения биологии развития Детского медицинского
клинического центра Цинциннати. «Мы надеемся, что наше умение превращать
стволовые клетки в кишечную ткань в конечном итоге принесет пользу людям с
воспалительными заболеваниями кишечника, некротическим энтероколитом и
синдромом короткого кишечника».
В ходе исследования группа Веллса использовала два типа
плюрипотентных стволовых клеток: человеческие эмбриональные стволовые клетки
(hESCs, ЭСК) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs), полученные путем перепрограммирования клеток
кожи. Такой подход давал возможность сравнить трансформационные возможности этих
двух типов клеток.
Чтобы превратить плюрипотентные стволовые клетки в кишечную
ткань, ученые имитировали в лаборатории эмбриональное развитие кишечника,
проведя с клетками серию манипуляций с использованием химических веществ и
белков, называемых ростовыми факторами.
Сначала плюрипотентные стволовые клетки были преобразованы в
тип эмбриональных клеток, называемый дефинитивной эндодермой, дающий начало
клеткам, выстилающим пищевод, желудок и кишки, а также легкие, и образующим
поджелудочную железу и печень. Клетки эндодермы были преобразованы в тип клеток
одного из этих органов, а именно в эмбриональные интестинальные клетки,
называемые прогениторными клетками кишечника. Затем ученые подвергли клетки
воздействию того, что они называют культуральной системой «про-кишечных» клеток,
стимулирующей их рост.
За 28 дней эти последовательные шаги привели к образованию
трехмерной ткани, напоминающей ткань кишечника плода, содержащей все основные
типы кишечных клеток, включая энтероциты, кубический эпителий, клетки Панета и
энтероэндокринные клетки. Ткань продолжала созревать и приобретала способность
как к абсорбции, так и к секреции, свойственную нормальной человеческой ткани
кишечника, а также образовывала специфичные для кишечника стволовые клетки.Доктор Веллс считает, что его работа может быть использована
для изучения нормального развития кишечника человека и его различных
патологических состояний, а следующим важным шагом станет оценка эффективности
трансплантации кишечной ткани при лечении таких заболеваниях, как синдром
короткого кишечника. Сейчас этот подход проверяется на животных.
Информация об эксперименте: на сайте клиники, на сайте Lifesciencestoday, на YouTube.
Комментарии (0)