Первый функционирующий орган человека сделан из индуцированных стволовых клеток

12:20 25.07.2013


Группа японских исследователей создала первый функционирующий человеческий орган – печень, из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Пока технология далека от клинического применения, но, тем не менее, открывается путь для использования стволовых клеток для решения проблемы нехватки донорских органов.

Зародыш органа был выращен в лаборатории с использованием ИСПК. После пересадки мыши он развился в ткань аналогичную ткани печени взрослого человека. Спустя всего 4-6 дней клетки самоорганизовались в действующий орган со здоровым кровообращением.

  Команда ученых из Университета города Йокогама начала с того, что из клеток кожи человека получила эмбриональные стволовые клетки и превратила их в клетки-зародыши печени. После этого они были помещены в условия близкие к тем, в которых печень развивается в плоде, добавив также стволовые клетки, которые послужили основой для выстраивания кровеносных сосудов и самой формы ткани. В течение 48 часов клетки сформировали уже видимую глазу основу органа.

После того, как зародыши печени достигли в размерах 4-5 миллиметров, ученые пересадила их мышам – одной части в область мозга, другой в брюшную полость. Всего в эксперименте участвовало двенадцать грызунов. Исследователи пометили клетки флуоресцентными белками, которые помогали им в мониторинге трансплантатов для формирования кровеносных сосудов.

Ученые обнаружили, что внутри органа почти сразу же сформировалась сосудистая система, а выполнение специфических функций печени началось в течение нескольких недель. На десятый день трансплантат начал выработку альбумина – это основной белок, синтезируемый печенью. По прошествии 60 дней экспрессия генов в клетках трансплантата (процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок) значительно отличалась от изначально пересаженных клеток.

В качестве дополнительного доказательства работы трансплантата, грызунам вводили препараты, которые не могут нормально усваиваться мышиной печенью, а человеческой могут. Подопытные мыши успешно переработали лекарства в те же компоненты, что и человек.

Вряд ли разработанная методика позволит заменить печень целиком, но, возможно, она будет хорошо применима для выращивания мини-печени для помощи основному органу, который уже не справляется со своими функциями. Причем такой трансплантат не обязательно должен располагаться рядом с существующей печенью. Глава группы исследователей Таканори Такебе надеется уменьшить размер зародышей печени до 100 микрометров для того, чтобы появилась возможность вводить их в кровоток.

Таканори Такебе считает, что с вливанием достаточного количества таких зародышей, могут быть восстановлены около 30 процентов функций печени пациента.

Работа ученых опубликована в журнале Nature (http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12271.html).

Версия для печати