Впервые из стволовых клеток вырастили работоспособные слюнные железы
В Университете Буффало впервые вырастили работоспособные слюнные железы из стволовых клеток человека. С результатами прорывного исследования можно ознакомиться на страницах Nature Communications.
Гипосаливация, то есть дисфункция слюнных желез — проблема распространенная. Она возникает как побочный эффект лучевой терапии опухолей шеи и головы, при приеме многих лекарств, некоторых аутоиммунных заболеваниях. Ксеростомия — хроническая сухость во рту — затрудняет речь, глотание и прием пищи. Коррекции это состояние поддается плохо: стимуляция работы слюнных желез дает неудовлетворительные результаты, искусственная слюна — решение неудобное и неэффективное. Биомедицинские инженеры решили попробовать получить пригодные для трансплантации слюнные железы из плюрипотентных стволовых клеток (PSC).
«Плюрипотентные стволовые клетки человека можно получать из легкодоступных соматических клеток взрослого организма, например, из клеток кожи или крови, что делает их привлекательным источником клеток для терапевтического применения», — объясняет профессор Стелиос Андреадис, руководивший исследованием.
Зрелые клетки человека можно превратить в плюрипотентные стволовые клетки, которые обладают потенциалом стать почти любым типом клеток в организме. За открытие перепрограммирования в PSC японский исследователь стволовых клеток Синъя Яманака и покойный британский биолог Джон Гёрдон были удостоены Нобелевской премии в 2012 году.
«С тех пор эти клетки использовались для создания сосудистых клеток, клеток мозга и клеток почек, но со слюнными железами пока успеха не было», — говорит Андреадис.
Ученые взяли стволовые клетки человека и провели их по пути, который те обычно проходят в организме — от эпителиальных клеток-предшественников до органоидов слюнных желез. Полученные образцы отвезли в Миссурийский университет, где пересадили мышам с подавленным иммунитетом.
Спустя шесть недель имплантаты не только выжили, но и интегрировались в существующую ткань слюнных желез. Дальнейший анализ показал, что органоиды содержали клетки, присутствующие в более зрелых железах, включая ацинарные клетки, вырабатывающие слюну, протоковые, доставляющие слюну в рот, и миоэпителиальные клетки, помогающие выталкивать слюну из желез.
«Вновь образованные железы выглядели похожими на родные слюнные железы и даже развили просветы — канальцы, по которым в норме течет слюна», — подчеркивает Андреадис.
«Эксперименты показали, что пересаженные органоиды обладают потенциалом выживать in vivo. Они интегрировались в железу мыши и дифференцировались, образовав основные структуры слюнных желез», — добавляет биомедицинский инженер Лора Шервуд, ведущий автор исследования.
До применения разработки в клинической практике еще, конечно, далеко — надо найти оптимальную стадию развития органоидов для трансплантации и облегчить условия роста, чтобы после вживления они в полной мере восполняли собственную утраченную функцию пациента.
