Из стволовых клеток человека впервые вырастили ткань легкого

Ученым из Медицинского центра Колумбийского университета впервые удалось получить функционирующие клетки легких и дыхательных путей из стволовых клеток человека, что имеет большой потенциал для моделирования заболеваний легких, скрининга экспериментальных лекарственных препаратов и создания легочной ткани для трансплантации. Результаты исследования, проведенные in vitro и in vivo (на мышиной модели), были опубликованы 30 ноября в журнале Nature Biotechnology.

«Исследователи уже добились успехов в получении из стволовых клеток человека клеток сердца, кишечника, печени, бета-клеток поджелудочной железы и нервных клеток, увеличивая тем самым возможности регенеративной медицины, — отметил профессор медицины и ведущий автор работы Ханс-Виллем Снэк (Hans-WillemSnoeck). – Теперь мы, наконец, смогли получить клетки легких и дыхательных путей, что также имеет важное значение, так как трансплантация донорских легких имеет серьезные риски».

Ведущий автор исследования Ханс-Виллем Снэк

Это исследование основано на данных 2011 года, когда доктор Снэк и его коллеги обнаружили химические факторы, которые могут превратить эмбриональные (ЭСК) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека (ИПСК) в клетки энтодермы передней кишки, из которой в процессе внутриутробного развития развивается легочная ткань и эпителий дыхательных путей.

В этом исследовании ученым удалось обнаружить новые факторы роста и дифференцировки клеток, которые оказались способны завершить трансформацию ЭСК и ИПСК в функционирующие эпителиальные клетки, покрывающие поверхность легких.

Согласно результатам исследования, полученные учеными клетки экспрессировали по меньшей мере шесть маркеров эпителиальных клеток легких и дыхательных путей, в том числе маркеры альвеолоцитов (альвеолярных эпителиальных клеток) II типа. Данные клетки производят сурфактант — смесь поверхностно-активных веществ в альвеолах, препятствующая их спадению (слипанию) за счёт снижения поверхностного натяжения жидкости.

Эти данные, по словам авторов, имеют большое значение для изучения заболеваний легких, в том числе идиопатического легочного фиброза.

«В долгосрочной перспективе, мы надеемся использовать эту технологию для создания аутологичного трансплантатата легких, — сказал доктор Снэк. – Изъятое у донора легкое планируется «отмывать» от всех клеток так, чтобы в итоге остался только клеточный каркас, а затем высадить на него клетки легочной ткани, полученные по разработанной технологии от пациента. Таким образом, можно будет избежать реакции отторжения трансплантата».