Тъканно инженерство

Науката успя да създаде генетично модифицирани миниатюрни дробчета. Тази стъпка отваря вратите към подхода към чернодробните патологии. Точно когато Нобеловата награда за медицина е присъдена на откривателите на вируса на хепатит С

Това не е научна фантастика. Това е реално и отваря вратата към един свят от възможности за справяне с патологии които засягат черния дроб. Науката успя да създаде генетично модифицирани миниатюрни дробчета. Добра новина, когато вчера Нобелова асамблея на института Каролинска в Стокхолм отличен с Нобелова награда за медицина Харви Дж. Алтър, Майкъл Хоутън и Чарлз М. Райс за неговия „решаващ принос“ за откриването на вируса на хепатит С.

бъдещето

Нобелова награда за медицина за 2020 г. за откривателите на вируса на хепатит С.

Наскоро, в Alimente, припомнихме в статия как работи този орган, единственият способен да се регенерира.

Според Националната здравна библиотека на САЩ черният дроб е най-големият орган в тялото. Помага на тялото да смила храната, съхранява енергия и премахва токсините.

Има много видове чернодробни заболявания:

  • Болести, причинени от вируси, като хепатит A, B и C.
  • Патологии, причинени от наркотици, отрови или токсини или от поглъщане на твърде много алкохол. Примерите включват мастна чернодробна болест и цироза.
  • Рак черен дроб.
  • Наследствени заболявания, като хемохроматоза и болестта на Уилсън.

Спомнете си институцията, която симптом на чернодробно заболяване може да варира, но често включва подуване на корема и краката, лесно натъртване, промени в цвета на изпражненията и урината и кожата и жълти очи или жълтеница. Но понякога няма признаци, които да я раздават.

Нов инструмент

Добрата новина идва, защото изследователи от Медицински факултет на Университета в Питсбърг са първите, които отглеждат генетично модифициран миниатюрен човешки черен дроб в лаборатория, за да подражават на прогресията на човешкото чернодробно заболяване и опитайте терапията.

„В лабораторията са отгледани генетично модифицирани миниатюрни човешки дробчета“

Данните им, публикувани в „Клетъчен метаболизъм“, разказват как са се трансформирали генетично модифицирани човешки клетки във функционална 3D чернодробна тъкан, която имитира неалкохолна мастна чернодробна болест (NASH), причинена от натрупване на мазнини в чернодробните клетки, което обикновено се свързва с затлъстяване и на заболявания, свързани с него, като хипертония, диабет, хиперхолестеролемия и страшния метаболитен синдром. При повечето пациенти мастният черен дроб няма да има големи последици. Но около 20% от тях ще развият NASH, прогресиращо заболяване, което причинява чернодробна фиброза.

А фиброзата е прелюдия към цироза. С днешните нива на затлъстяване в развитите страни, NASH бързо се превръща в водещ водеща причина за хронично чернодробно заболяване. Всъщност всеки трети човек има мастен черен дроб; от тях 20% ще прогресират до цироза.

"Това е първият път че успяхме да създадем генетично модифицирани човешки мини-черен дроб с болест, използвайки стволови клетки в лабораторията ", каза Алехандро Сото-Гутиерес, водещ автор на изследването. Освен това, както самият изследовател посочва на Алименте: при болни хора чернодробна тъкан, освен че ни показва нови маркери на заболяването ".

Трансцендентност

Откритията им са важни не само за разбирането на това, което причинява заболяването и как протича, но и за оценява терапевтичните средства. Обикновено лекарствата се провалят в клинични изпитвания, въпреки обещаващи резултати при мишки. Например, ресвератролът (вид естествен фенол), който действа върху протеини SIRT1, често свързани с NASH, е ефективен при животински модели, но не успява при клинични изпитвания при хора.

„Мишките не са хора“, спомня си Сото-Гутиерес. „Ние се раждаме с определени мутации, полиморфизми, които ни предразполагат към определени заболявания, но полиморфизмите не могат да бъдат изследвани при гризачи, така че е изгодно създават черен дроб мини-персонализиран човек ", подчертава той.

Първо, Изследователите генетично са проектирали нормални човешки кожни клетки, за да изразят химически активиран превключвател, който може да разбие гена SIRT1. След това те препрограмираха клетките до състоянието им на стволови клетки и ги превърнаха в чернодробни клетки. След това те засяват човешките чернодробни клетки генетично модифициран в черен дроб на плъхове, лишени от собствените си клетки, където те процъфтяват във функционални 3D мини дробчета с кръвоносни съдове и други структурни характеристики на нормален орган.

Тази структура е част от това, което отличава мини-черния дроб от „органоидните“ култури, малки топчета от клетки, които се самосглобяват, за да възпроизведат опростената функция на органите, въпреки че на мини-черния дроб липсват отделните зони на метаболитна функция, които черният дроб има.

Както Алехандро Сото-Гутиерес обяснява на Алименте, "в бъдеще уроците, научени за сглобяването на тъкани, диференциацията на клетките и манипулацията на гените, могат да бъдат използвани за разработване на човешки черен дроб за трансплантация." И уточнява: "Трябва да бъдем внимателни с това твърдение и да се уверим, че то е внимателно проектирано. Хайпът не е добър за науката; реалността и надеждата са".

Следващата стъпка

След като мини дробът е узрял, изследователите те обърнаха генетичния превключвател за потискане на гена SIRT1 и мини-черният дроб започва да имитира метаболитната дисфункция, наблюдавана в тъканите на пациенти с мастна чернодробна болест. Но подобно на клиничните изпитвания, ресвератролът също не е бил ефективен при отгледан в лаборатория дроб.

Ключът, посочи Сото-Гутиерес, е, че споменатото лекарство повишава активността на протеините SIRT1, а не на гените SIRT1. Ако експресията на гена SIRT е потисната, както при биоинженерния им черен дроб, а може би и при пациенти с мастен черен дроб, няма протеин да действа, така че лекарството няма да действа.

Генетично конструираните и отгледани в лаборатории мини дробчета осигуряват готов и надежден тест за лекарства на всички етапи на прогресиране на заболяването. Въпреки това, припомнете авторите, „тези мини-черен дроб не са готови за клинични приложения като краткосрочна трансплантация, но си представям, че в бъдеще ще можем да правим човешки дробчета и да ги поръчваме каква функция искаме да изпълняват или дори да я подобряват “, настояват изследователите.