Ученым первые удалось создать живой аналог человеческой печени

Звоните +7 495 204 2313 или
Обратитесь онлайн
Медицинский консультант расскажет о всех аспектах лечения за рубежом
20 августа 2019

Ученым первые удалось создать живой аналог человеческой печени

Команда исследователей медицинского факультета Питтсбургского университета первыми смогла получить миниатюрную модель человеческой печени, которую они вырастили в лабораторных условиях из генетически модифицированных клеток. Живой аналог, полностью повторяющий структуру настоящего органа, ученые планируют использовать для изучения различных заболеваний печени и тестирования лекарственных препаратов. О возможности трансплантации речь пока не идет.

Как рассказали исследователи в статье, посвященной своей работе, для создания человеческой мини-печени они использовали клетки соединительной ткани, которые были взяты из кожи. Используя методы генной инженерии, они перепрограммировали их в стволовые, а затем в гепатоциты – клетки печени. Полученный материал ученые пересадили в оболочку крысиной печени, предварительно очищенную от собственных клеток животного, которую на время оставили в специальной питательной среде.

Там стволовые клетки дифференцировались в нужный тип клеток, сформировав – благодаря наличию «остова» – функциональные трехмерные модели человеческой печени с кровеносными сосудами и другими структурными особенностями настоящего органа.

Именно наличие четкой структуры отличает полученный американскими исследователями мини-аналог от органоидных культур – небольших скоплений клеток, которые самоорганизуются для воспроизведения упрощенной функции органа. При этом в полученных образцах искусственной печени отсутствовали зоны, отвечающие за метаболическую функцию, которые есть у полноценного живого органа.

Первые тестирования

«Нам впервые удалось создать мини-аналог человеческой печени из генетически модифицированных клеток», – говорит старший автор исследования Алехандро Сото-Гутиеррес, профессор медицинского факультета университета Питтсбурга, также являющийся сотрудником научно-исследовательского центра изучения печени.

Он отмечает, что основная цель, с которой он и его коллеги создавали искусственный орган, состоит в изучении заболеваний печени, лучшем понимании их течения и прогрессирования, а также тестировании лекарственных соединений. Это особенно актуально в свете того, что многие терапевтические средства, которые демонстрируют эффективность в испытаниях на мышах, оказываются абсолютно бесполезными у людей.

В первую очередь полученные аналоги были использованы для изучения неалкогольной жировой болезни печени, или жирового гепатоза. Это патологическое состояние, связанное с чрезмерным накоплением жира в теле, при котором его клетки постепенно заменяют клетки печени. Развивается оно у людей, не злоупотребляющих алкоголем, но имеющих большой лишний вес.

Патология приводит к хроническому воспалению печени, которое со временем способно трансформироваться в цирроз или онкологическое заболевание. Жировой гепатоз, кроме того, может стать причиной печеночной недостаточности, повысить риск развития сахарного диабета второго типа и нарушений со стороны сердечно-сосудистой системы.

Первые тестирования

В ходе эксперимента ученые внесли генетические изменения в клетки искусственной мини-печени, чтобы ослабить в них активность гена SIRT 1, недостаточная экспрессия которого, как ранее выяснили исследователи, и приводит к избыточному накоплению в печени жира. В итоге в тканях миниатюрной модели органа развились метаболические нарушения, идентичные тем, что наблюдаются у людей с жировым гепатозом.

Получив печень с конкретным заболеванием, авторы исследования протестировали на ней действие препарата, повышающего активность белка SIRT 1, который используется в лечении жирового гепатоза. Ранее он показал высокую эффективность в испытаниях на грызунах, но вот проверку на человеческой печени не прошел.

Как пояснил доктор Сото-Гутиеррес, причина провала, по всей вероятности, заключается в том, что действие тестируемого препарата направлено на белок SIRT 1, а не на кодирующий его одноименный ген. А так как этот ген в клетках «больной» мини-печени был репрессирован, то и синтеза белков, на которые можно было бы воздействовать, не происходило. Поэтому лекарство и не сработало, оказавшись бесполезным для людей с жировой инфильтрацией печени.

«Все же мыши – это животные, они сильно отличаются от людей. Мы рождаемся с набором определенных мутаций, полиморфизмов, которые и делают нас предрасположенными к конкретным болезням, – поясняет руководитель исследования. – Поэтому изучать эти мутации на мышах у нас нет возможности. В этой связи появление генетически модифицированных аналогов человеческой печени имеет большое значение».

По словам ученого, выращенные в лаборатории искусственные модели органа являются полноценной и надежной «площадкой» для клинических испытаний терапевтических веществ на всех стадиях развития болезни. «Каким-то иным образом – например, в трансплантологии – применять их пока невозможно, но, думаю, что в будущем мы научимся создавать полноразмерные «копии» человеческой печени, причем с улучшенной функциональностью», – говорит Алехандро Сото-Гутиеррес.

Пока же мини-печени будут использовать для изучения работы органа и разработки новых, более эффективных методов лечения.

Вопросы и ответы

Ни одного вопроса не задано

Задать вопрос

Продолжая использовать данный сайт, Вы принимаете наши правила использования cookie-файлов.

Принимаю