Токио, Япония. Плюрипотентные стволовые клетки – это специализированные клетки, которые могут стать практически любым типом клетки или ткани в организме.

Из-за этого потенциала они часто используются в исследованиях для изучения болезней. Один из способов сделать это – заставить стволовые клетки образовывать органоиды, которые напоминают органы, но их легче изучить в лаборатории. Исследователи из Медицинского центра детской больницы Цинциннати (CCHMC) и Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) разработали лучший способ получения одного конкретного органоида, который поможет в исследованиях печени, желчных протоков и поджелудочной железы.
«Наше внимание было сосредоточено на создании органоида печени, желчных протоков и поджелудочной железы, который позволил бы нам лучше понять, как печень, желчные протоки, поджелудочная железа и связанные с ними ткани образуются во время эмбрионального развития и как они обычно функционируют вместе», – объясняет Таканори Такебе, старший автор исследования. "Однако нынешние технические подходы довольно ограничены, и полученные модели не обладают сложностью настоящих органов."

В методике, впервые разработанной исследовательской группой, человеческие стволовые клетки используются для создания небольших «сфер» клеток, каждая из которых представляет разные части развивающегося эмбриона. Сферы сливаются вместе, образуя незрелый органоид, который затем созревает и растет, будучи подвешенным в специально разработанном трехмерном геле. С помощью новой техники полученный органоид поразительно напоминает печень, поджелудочную железу и соединительные желчные протоки.
«Что нас больше всего волнует, так это сложность органоида», – говорит Хироюки Коике, один из исследователей, участвовавших в разработке этой техники. «Мы могли видеть ветви, которые напрямую соединяли желчный проток с поджелудочной железой.

Удивительно, но образовавшаяся ткань поджелудочной железы была способна секретировать пищеварительные ферменты через протоки, подобно тому, как действовал бы настоящий орган. Сложность органоида действительно поразительна."

Исследователи также показали, что, производя определенные генетические мутации, они могут препятствовать превращению стволовых клеток в рабочий органоид, демонстрируя потенциальную полезность системы для изучения заболеваний, возникающих в этих органах.
«В этой области все еще существует ряд проблем, связанных с созданием надежной многоорганной модельной системы, которой можно легко манипулировать в исследовательских условиях», – добавляет Такебе. «Работа здесь показывает, что можно создать такую ​​систему, используя плюрипотентные стволовые клетки человека. Это довольно захватывающе, так как придает убедительность идее о том, что стволовые клетки могут использоваться для создания персонализированных моделей для изучения того, как формируются органы и как генетические мутации приводят к нарушению их функции."