Биологам удалось вырастить человеческий кишечник в крысах

Биологам из Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне удалось вырастить фрагменты человеческого кишечника внутри полости тела крысы. Фрагменты получились функциональны — они всасывают питательные вещества и передают их в кровь, передает N+1, ссылаясь на Nature Communications.

Авторы новой работы использовали распространенный подход для создания искусственных органов. Они взяли четырехсантиметровый образец тощей кишки крысы и удалили из него клетки, оставив только межклеточный матрикс. Он используется в качестве скаффолда (трехмерной среды для культивирования клеток), который заселяется человеческими клетками.

Так как для создания фрагмента кишечника необходимо вырастить не только выстилающую ткань, но и ткань сосудов, ученые использовали два типа клеток. Для воссоздания собственно выстилающего слоя скаффолд заселили клетками-предшественниками кишечных клеток эпителия. Они были выращены из индуцированных стволовых клеток (iPSC), которые получают "повернув вспять" дифференцировку обычных клеток человека. Чтобы воссоздать не только выстилку, но и кровеносные сосуды, после заселения скаффолда эндотелиоцитами ученые добавили второй тип — клетки эндотелия. Эти клетки были помещены в каналы в скаффолде, соответствующие артериям и венам.

Тестирование получившегося фрагмента кишечника авторы начали с проверки его работоспособности вне живого организма. Вторым этапом проверки стало исследование in vivo — полученный фрагмент имплантировали крысе. Его артерии исследователи подсоединили к сонной артерии, вены — к яремной вене, а в полость фрагмента снова подавали питательный раствор, сожержащий глюкозу. После подачи раствора уровень глюкозы в крови крысы повышался, что говорит о функциональности трансплантата в условиях живого организма.

По словам исследователей, следующим шагом станет масштабирование таких трансплантатов до размеров, подходящих для человека. Отмечается, что некоторые серьезные заболевания пищеварительной системы приводят к тому, что пациенту удаляют часть кишечника. Это происходит, например, при болезни Крона, злокачественных образованиях кишечника и энтеритах. Иногда после процедуры удаления пациенты могут употреблять пищу обычным образом, но придерживаясь специальной диеты.

Однако в большинстве случаев питательные частично или полностью приходится получать внутривенно. Доноров кишечника не хватает всем нуждающимся в пересадке, поэтому проблема выращивания трансплантатов особенно интересует ученых.

Источник