Простейший глаз и маленькая печень выращены в лаборатории

Японские ученые заявляют о том, что им удалось использовать стволовые клетки для выращивания рудиментарной человеческой печени, заполненной работающими кровеносными сосудами и обладающей способностью к метаболизму. В то же время другая группа ученых из Японии сообщает о выращивании элемента глазного яблока человека из стволовых клеток.

Оба достижения были представлены в ходе ежегодного собрания Международного сообщества по исследованиям стволовых клеток, проходившего в Йокогама, Япония. Хотя до имплантации человеку полноценных выращенных в лаборатории глаз и печени требуется еще значительный объем работ и исследований, независимые эксперты говорят, что полученные результаты несут в себе гениальный прогресс в этой сфере. А пока выращенные органы имеют другие применения в медицине.

Биолог Таканори Такебе, изучающий стволовые клетки в Университете Йокогама, Япония, и его коллеги вырастили маленькую рудиментарную печень, используя состав из только трех стволовых клеток. Хитрость в моменте времени для внесения нового ингредиента в смесь клеток. По словам ученого, разработка метода заняла более года и сотни попыток.

Для начала исследователи поместили генетически перепрограммированные клетки кожи человека под названием «возбужденные полипотентные стволовые клетки» на пластинки роста в специально спроектированной химической ванне. Через девять дней клетки начали развиваться в гепатоциты, или клетки печени. В этот момент ученые добавляли клетки, взятые из пуповины, которые развивались в сеть кровеносных сосудов, а также клетки костного мозга, которые могут видоизмениться в кость, хрящ или жир.

Два дня спустя состав клеток самоорганизовывался и формировал трехмерный «зародыш печени» - 5-миллиметровый кусочек ткани, выполнявший основные функции печени. После трансплантации органа в мышь ученые заявили, что кровеносные сосуды крошечной печени работали правильно, и она смогла успешно метаболизировать лекарства, которые человеческая печень может перерабатывать, а мышиная, как правило, нет.

По словам Такебе более развитый вариант печени можно будет в итоге использовать для долговременной пересадки органа, а также в качестве кратковременного трансплантата для пациентов, чья поврежденная собственная печень может выздороветь. Однако до этого момента предстоит выполнить еще много работы, так как зародыши печени не имеют важнейшей составляющей – желчных протоков, а их клетки не производят достаточно белка плазмы альбумина в сравнении с природными клетками печени. Но все же достижения группы ученых потрясли воображение многих ученых по всему миру.

В то же время Йошики Сасаи и его коллеги из Центра онтогенетики в Кобе, Япония, сообщают о том, что им удалось заставить человеческие стволовые клетки под названием «ретинальные клетки-предшественники» развиться в основной компонент глазного яблока человека, называемый «глазной бокал». В чашке Петри клетки произвольно вытягивались и формировали глазные везикулы, которые сами изгибались, создавая полость шириной полмиллиметра, выложенную сетчаточными клетками – глазной бокал.

Самое удивительное, как объясняют независимые исследователи, в том, что этот процесс развертывался в правильном порядке без какого-либо внешнего воздействия со стороны исследователей. В действительности ученые раньше и не знали, как развивается глазной бокал, пока Сасаи и его коллеги не увидели процесс в лаборатории.

Исследователи заявляют, что это достижение дает надежду на восстановление зрения слепых людей. Офтальмолог из команды исследователей Масао Такахаши уже начала трансплантировать слои сетчатки из выращенных в лаборатории глазных бокалов слепым мышам в надежде восстановить их зрение, и ученая планирует до конца года провести тот же эксперимент на обезьянах.

Остается открытым вопрос, объединятся ли трансплантированные ткани с родными. Сасаи настаивает, что полученные глазные бокалы «чисты», то есть не содержат остатков стволовых клеток, которые могут вызвать риск роста раковых опухолей или нежелательных тканей. По словам ученого, нет оснований ожидать роста костных клеток в таком глазе.

Стволовые клетки с успехом использовались для создания действующих человеческих трахей и мочевых пузырей. Кроме того, из стволовых клеток были выращены несколько органов животных, включая легкие и пенисы.

Источник: Livescience

Комментарии: