Впервые из стволовых клеток выращен фрагмент кишечника

Впервые удалось создать функционирующую ткань человеческого кишечника в лабораторных условиях из стволовых клеток.

В исследовании, осуществлённом группой сотрудников детской больницы Цинциннати (США) под руководством Джеймса Уэллса и Джейсона Спенса, использовались два типа материала: эмбриональные стволовые клетки человека (ЭСК) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПК). Последние были получены путем перепрограммирования человеческих клеток кожи.

С одной стороны, ЭСК способны превратиться в любой из более чем двухсот типов клеток человеческого организма. С другой стороны, ИПК получаются из клеток непосредственного пациента и обладают аналогичным генетическим кодом, что, следовательно, снижает и даже исключает риск отторжения. Но из-за того, что технология ИПК ещё сияет новизной, наука не знает, обладают ли эти клетки тем же потенциалом, что ЭСК. Именно поэтому в эксперименте использовались два материала. Это, кстати, дало возможность сравнить оба подхода.

Сначала учёные превратили плюрипотентные клетки в тип эмбриональных клеток, называемый энтодермой. Из них впоследствии появляются пищевод, желудок, кишечник, лёгкие, поджелудочная железа и печень. После «инструктажа» энтобласты становились предшественниками клеток кишечника, а непосредственно кишечная ткань выращивалась в специально разработанной для этого «прокишечной» системе.

Через 28 дней сформировалась трехмерная ткань, напоминающая кишечник человеческого плода. В ней содержались все основные типы кишечных клеток: энтероциты, бокаловидные клетки, ацидофильные энтероциты (клетки Панета) и кишечные аргентаффиноциты (клетки Кульчицкого).

После чего ткань продолжала развиваться и приобретать и всасывающую, и секреторную функции нормального человеческого кишечника, а также формировать кишечные стволовые клетки.

По словам исследователей, учёные всего мира смогут воспользоваться этим процессом для изучения нормальной работы кишечника (например, как всасывается то или иное разрабатываемое лекарственное средство) и возможных патологий. Кроме того, искусственно выращенная ткань должна стать эффективным имплантатом для пациентов с определёнными заболеваниями — например, с синдромом укороченной тонкой кишки. Этот метод испытывается сейчас в Цинциннати на животных.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Текст: Дмитрий Целиков
Источник:  http://science.compulenta.ru