Человеческие мини-органы начнут выращивать в новой среде
Швейцарские ученые из Политехнической федеральной школы Лозанны (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) оптимизировали способ выращивания мини-органов в лабораторных условиях. Для этого они создали специальный гидрогель.
Мини-органы могут использоваться для разработки лекарств, проверки эффективности лекарственных препаратов – в некоторых случаях их использование позволяет отказаться от проведения опытов на животных. Исследователи предполагают, что в будущем искусственно выращенные органы смогут использоваться для замены поврежденных органов.
Для выращивания мини-органов используют стволовые клетки, которые должны расти и дифференцироваться. Для того, чтобы получить органоид с необходимой трехмерной структурой, нужен каркас – его исследователи и изготовили из гидрогеля. В его состав входят биомолекулы, углеводы и белки, необходимые для роста и дифференцировки стволовых клеток. Именно благодаря такому гидрогелевому каркасу, органоиды приобретают необходимую форму.
Используемые сейчас гидрогели обладают рядом проблем: при их создании сложно контролировать их однородность и потому характеристики разных гелей могут отличаться. Это влияет на поведение стволовых клеток. Кроме того, источником таких гидрогелей являются мыши – это увеличивает вероятность того, что в гелях будут содержаться патогены или иммуногены. Выращенные с использованием таких гидрогелей органоиды не подходят для клинического использования.
Маттиас Лютольф (Matthias Lütolf) и его коллеги создали «синтетический» гидрогель, лишенный всех недостатков, присущих натуральному. В состав геля входят вода и полиэтиленгликоль. Используя такой гидрогелевый каркас, ученые уже сумели вырастить миниатюрный кишечник из стволовых клеток кишечника.
В состав гидрогеля входят и другие компоненты, причем их концентрацию легко контролировать. Риск заражения выращиваемого органа какими-либо патогенами в этом случае минимален – такие органоиды гораздо больше подходят для использования в клинической практике, чем те, которые выращивались на натуральных гелях ранее.
Scientists have developed a gel for growing miniaturized body organs that can be used in clinical diagnostics and drug development. Organoids are miniature organs that can be grown in the lab from a person’s stem cells. They can be used to model diseases, and in the future could be used to test drugs or even replace damaged tissue in patients.
