Вчені з Массачусетського технологічного інституту (МIТ) зробили серйозний крок до успішного вирощування штучної печінки - вони виявили десятки хімічних сполук, які допомагають клітинам печінки нормально функціонувати і рости в лабораторних умовах.
Виростити повноцінні клітини печінки тепер можна і в лабораторних умовах. Це допоможе людям з хронічними захворюваннями печінки
Багато хто з нас ще зі шкільної лави знають, що печінка має властивість відновлюватися, навіть якщо шматок цього органу видалений. Однак довгий час вчені не могли змусити печінку повторити цей «фокус» в лабораторних умовах. Простіше кажучи, зрілі клітини печінки, що відповідають за її нормальну роботу - гепатоцити, - швидко втрачають свій творчий хист, опиняючись поза організмом.
Однак виявлені групою вчених Массачусетського технологічного інституту хімічні сполуки дозволяють печінки нормально функціонувати і розмножуватися в лабораторних умовах. А це означає, що у мільйонів людей, які страждають серйозними захворюваннями печінки, в тому числі і гепатитом С, з'явився шанс отримати нову печінку і одужати.
Для експерименту інженер МIТ Санджіта Бхатіа (Sangeeta Bhatia) розробила спосіб тимчасової підтримки нормальної роботи клітин печінки в лабораторії за допомогою розміщення їх в шари клітин мишачих фібробластів (клітин сполучної тканини організму). Це дало вченим час на дослідження клітин і вивчення того, як вони реагують на більш ніж 12 тис. Хімічних сполук. Після перевірки тисяч клітин печінки від восьми різних донорів вчені визначили 12 з'єднань, які прискорюють поділ клітин і допомагають печінки нормально функціонувати: синтезувати білок і жовч, проводити інтоксикацію організму, підтримувати енергетичний обмін.
Два із знайдених з'єднання особливо добре проявили себе на печінці від молодих донорів, і тому вчені вирішили протестувати ці сполуки на клітинах печінки, вирощених з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (iPSC). Зазвичай вченим не вдавалося виростити з iPSC гепатоцити, тому що ці клітини не досягали повної зрілості. А ось при впливі двох виявлених хімічних сполук клітини дозріли повністю. Вчені мають намір вбудувати ці клітини в клітинний каркас тканини, пересадити тканину мишам і подивитися, чи зможуть ці клітини замінити печінку. Крім того, вчені хочуть дізнатися, чи можуть виявлені речовини відновити хвору печінку безпосередньо в організмі, тобто, чи можна використовувати їх як ліки. Якщо експерименти пройдуть успішно, то в лікуванні печінки відбудеться революція, яку так давно чекають люди з хронічними захворюваннями цього органу.
Команда під керівництвом Бхатіа зробила прогрес у вирішенні ще однієї проблеми, пов'язаної з пересадкою печінки: вона з'ясувала, як змусити організм реципієнта виростити кровоносні судини, які будуть постачати донорську печінку кров'ю і поживними речовинами. Якщо попередньо впровадити в печінкову тканину ендотеліальні клітини (клітини вистилають внутрішню поверхню кровоносних судин), то вони будуть активно будувати кровоносні судини. Для досягнення цього результату була розроблена нова система, яка дозволяє створювати 3D-модель тканини і точно контролювати розміщення різних типів клітин в тканини.