Первый полноценный мини-желудок вырастили в лаборатории
Ученые вырастили в лаборатории первый полноценный мини-желудок. Модель размером с горошину содержит ключевые компоненты оригинального органа и уже помогла в лечении одного очень редкого заболевания.
Прорывное достижение описано в журнале Nature Biomedical Engineering. Многорегиональный комплекс включает в себя фундальную область (верхнюю часть), тело (центральную область, где пища смешивается с кислотой и ферментами) и антральную (нижнюю) часть, которая расщепляет пищу перед попаданием в тонкий кишечник. Все это покрыто слизистой оболочкой, защищающей желудок от самопереваривания.
Каждая из частей была выращена в отдельной чашке Петри из стволовых клеток пациентов, эти органоиды собрали в единый орган, и они не только сохранили свойства того отдела, из клеток которого были получены, но и начали взаимодействовать между собой так же, как это происходит в настоящем органе. Кроме того, система научилась вырабатывать желудочный сок.
«Традиционные органоиды и модели на животных не способны воспроизвести региональное строение и функциональное разнообразие человеческого желудка. Наши мультирегиональные ассемблоиды воспроизводят структуру и функцию антрального отдела, тела и свода желудка, включая секрецию кислоты, что дает уникальную возможность раскрыть механизмы развития редких желудочных заболеваний», — сказал старший автор Джованни Джоббе из Университетского колледжа Лондона.
Проверили в деле
«С помощью этих миниатюрных моделей мы уже смогли протестировать методы лечения при очень редком заболевании желудка. Пока это лишь предварительные данные, и необходимы дальнейшие исследования. Однако это серьезный шаг вперед, который может иметь значение для гораздо более распространенных заболеваний слизистой желудка, от которых страдают миллионы людей», — добавил соавтор работы, профессор Паоло Де Коппи, консультант-детский хирург в больнице Грейт-Ормонд-стрит (GOSH).
Убедившись в жизнеспособности концепции, медики вырастили мини-желудок из стволовых клеток детей с крайне редкой генетической патологией — гиперплазией антрального отдела желудка в сочетании с гипербилирубинемией, поликистозом почек и воспалительным заболеванием кишечника (PMM2-HIPKD-IBD). Модель позволила исследователям проверить свою гипотезу о причинах заболевания и протестировать возможные методы лечения.
«Это важный шаг на пути к персонализированному лечению пациентов с этим редким и сложным генетическим заболеванием», — подчеркнул соавтор работы Келси Джонс, консультант по детской гастроэнтерологии в GOSH.
Надежда для многих людей
Разработка уже помогла по крайней мере одному страждущему — 15-летнему Уилу Балестрини. Он мучается с рождения, пережил две пересадки почек, но редкий диагноз ему поставили не сразу — после первой трансплантации в двухлетнем возрасте.
«Было бы прекрасно, если бы положительный эффект от терапии, которую сейчас тестируют исследователи, оказался долгосрочным. Потому что сейчас Уил принимает препараты, используемые для лечения болезни Крона и язвенного колита, и мы не знаем, будут ли они работать в долгосрочной перспективе. Было бы здорово, если бы ему не пришлось постоянно менять лекарства», — выразила надежду его мать Нэнси.
«Если этот экспериментальный подход можно будет использовать и для других заболеваний, это даст надежду многим пациентам», — заключила профессор Мариан Найт из NIHR Infrastructure, финансирующей медицинские исследования в Великобритании.
