Учёные создали самую сложную модель человеческой печени

Учёные из Института Регенеративной Медицины Wake Forest (WFIRM) разработали самую совершенную мини-печень на сегодняшний день. Она поможет учёным лучше понять некоторые врождённые заболевания, а также ускорит работу по выращиванию печени для трансплантации.

«Эта модель лучше всего имитирует эмбриональное развитие и функцию печени у человека», – сказал Шей Сокер, PhD, профессор регенеративной медицины в WFIRM, Wake Forest Baptist Medical Center. «Мы ожидаем, что эти органоиды улучшат наше понимание того, как заболевания печени – особенно врождённые заболевания – начинаются и развиваются, и помогут нам улучшить методы лечения».

Сокер был ведущим учёным в исследовании, о котором сообщается в журнале Hepatology.

Создание живых мини-органов – новая сфера инженерии, способная заменить животные модели, которые не всегда точны. Органоиды печени, изготовленные из человеческих клеток, имеют диаметр менее одной трети дюйма (7.5 мм). В то время как учёные уже создали органоиды печени для проверки новых лекарств на токсичность, печень, разработанная в этом исследовании, представляет собой первые шаги в создании функциональной модели развития человеческой печени.

Чтобы вырастить органоиды, учёные высевают клетки предшественницы – незрелые клетки, которые превратятся в специализированные клетки печени, – на маленьком диске из печени хорька, которая была обработана для удаления всех клеток животного. Полученные органоиды, выращиваемые в течение двух-трёх недель, впервые моделирует реальное развитие печени человека.

Исследование значимо по двум причинам. Во-первых, учёные показали, что эти органоиды генерируют гепатоциты, основные функциональные клетки печени. Это достижение является важной вехой в биоинженерии по-настоящему функциональной печени для трансплантации.

Во-вторых, в то время как другие учёные показали, что выращиваемая в лабораторных условиях печень может генерировать желчные протоки, это первое исследование, показывающее ступенчатое созревание желчных протоков, такое же, какое можно наблюдать во время эмбрионального развития человека. Желчные протоки несут желчь, жидкость, которая секретируется печенью и собирается в желчном пузыре для переваривания жиров. Выращенную мини-печень можно использовать для изучения атрофии желчных протоков – наследственной болезни, возникающей у младенцев. При этом заболевании выведение желчи нарушается, что приводит в тяжёлых случаях к летальному исходу.

«Наша команда создала лабораторную модель развития человеческой печени и её болезней, которая улучшит понимание процесса образования желчных протоков», – сказал соавтор Педро Баптиста, PhD, принимавший участие в исследовании.

«Это большой шаг в биоинженерии функциональной печени и желчных протоков, и мы с нетерпением ждём возможности использовать её для улучшения здоровья человека», – сказал соавтор Дипен Вьяс, PhD, также принимавший участие в исследовании.

Учёные из Института Регенеративной Медицины Wake Forest (WFIRM) разработали самую совершенную мини-печень на сегодняшний день. Она поможет учёным лучше понять некоторые врождённые заболевания, а также ускорит работу по выращиванию печени для трансплантации.

«Эта модель лучше всего имитирует эмбриональное развитие и функцию печени у человека», – сказал Шей Сокер, PhD, профессор регенеративной медицины в WFIRM, Wake Forest Baptist Medical Center. «Мы ожидаем, что эти органоиды улучшат наше понимание того, как заболевания печени – особенно врождённые заболевания – начинаются и развиваются, и помогут нам улучшить методы лечения».

Сокер был ведущим учёным в исследовании, о котором сообщается в журнале Hepatology.

Создание живых мини-органов – новая сфера инженерии, способная заменить животные модели, которые не всегда точны. Органоиды печени, изготовленные из человеческих клеток, имеют диаметр менее одной трети дюйма (7.5 мм). В то время как учёные уже создали органоиды печени для проверки новых лекарств на токсичность, печень, разработанная в этом исследовании, представляет собой первые шаги в создании функциональной модели развития человеческой печени.

Чтобы вырастить органоиды, учёные высевают клетки предшественницы – незрелые клетки, которые превратятся в специализированные клетки печени, – на маленьком диске из печени хорька, которая была обработана для удаления всех клеток животного. Полученные органоиды, выращиваемые в течение двух-трёх недель, впервые моделирует реальное развитие печени человека.

Исследование значимо по двум причинам. Во-первых, учёные показали, что эти органоиды генерируют гепатоциты, основные функциональные клетки печени. Это достижение является важной вехой в биоинженерии по-настоящему функциональной печени для трансплантации.

Во-вторых, в то время как другие учёные показали, что выращиваемая в лабораторных условиях печень может генерировать желчные протоки, это первое исследование, показывающее ступенчатое созревание желчных протоков, такое же, какое можно наблюдать во время эмбрионального развития человека. Желчные протоки несут желчь, жидкость, которая секретируется печенью и собирается в желчном пузыре для переваривания жиров. Выращенную мини-печень можно использовать для изучения атрофии желчных протоков – наследственной болезни, возникающей у младенцев. При этом заболевании выведение желчи нарушается, что приводит в тяжёлых случаях к летальному исходу.

«Наша команда создала лабораторную модель развития человеческой печени и её болезней, которая улучшит понимание процесса образования желчных протоков», – сказал соавтор Педро Баптиста, PhD, принимавший участие в исследовании.

«Это большой шаг в биоинженерии функциональной печени и желчных протоков, и мы с нетерпением ждём возможности использовать её для улучшения здоровья человека», – сказал соавтор Дипен Вьяс, PhD, также принимавший участие в исследовании.