Вече можем да отглеждаме бъбречни структури от стволови клетки

В последните два месеца два изследователски екипа публикуват проучванията си за бъбречни структури, отгледани от стволови клетки. Това може да бъде стъпка към персонализираните резервни органи, отгледани от собствените клетки на пациента.

"Ние превърнахме кожни клетки в стволови и развихме високоефективен процес за преобразуване на тези стволови клетки в бъбречни структури, които приличат на тези, които се откриват в нормален човешки бъбрек", казва биологът Риюджи Моризане от Brigham and Women's Hospital, водещ автор в новото проучване в списание Nature Biotechnology. 

По-рано тази година екип от австралийски медици, водени от Минору Такасато, също успя да отгледа „нефрони органоиди“ от стволови клетки в лабораторни условия. Те публикуваха своите резултати в списание Nature.

Някои химични сигнали могат да накарат стволовите клетки да се развият в специализирани клетки или да се диференцират. През последните години учените са открили начини да индуцират стволови клетки, които могат да се превръщат в клетки на сърце, черен дроб, нервни и панкреасни клетки. За да се развият бъбречни структури, Моризане и неговият екип използват генетични техники, за да превърнат кожните клетки в стволови, които след това да превърнат в това, което се нарича "прекурсорни клетки" - един вид стволова клетка, която е само частично диференцирана. Тези прекурсорни клетки, превъранти в бъбречни клетки, се съединяват в структури, които изглеждат като реалните в живите бъбреци.

Резултатите от тяхната работа са органоиди, т.е. триизмерни структури на органи, отгледани в лаборатория, които са много сходни с бъбречните структури, наречени нефрони. Моризане и колегите му публикуват работата си в списание Nature Biotechnology.

Нефроните са основните работни структури в бъбреците, те филтрират излишната вода, соли и вредни вещества от кръвта и ги превръщат в урина. Всеки бъбрек има около един милион нефрони. След като тялото загуби нефрони поради заболяване или нараняване, то не може да ги замени.

Това всъщност се случва при пациентите с хронични бъбречни заболявания. Между 9 и 11 процента от възрастните в САЩ постепенно губят бъбречната си функция и получават хронично бъбречно заболяване, причинено от диабет, възпаление, инфекция или други проблеми. За повечето от тези пациенти най-добрите варианти са диализа и в някои случаи бъбречна трансплантация.

Донорите на бъбреци са малко и трансплантациите носят известен риск. Моризане и колегите му се надяват, че техните изследвания ще бъдат стъпка напред към едно бъдеще, в което бъбреците ще се отглеждат и ще заместят собствените клетки на пациента.

"Ние се надяваме, че тази констатация ще проправи пътя за бъдещото създаване на бъбречни тъкани, които могат да функционират при пациентите, и ще елиминират нуждата от трансплантация от донор", каза Моризане в изявление. Едно от най-големите предизвикателства при трансплантацията на органи - освен намирането на съвместим донор на първо място - е поддържането на организма от отхвърляне на новия орган като чужд нашественик. A бъбреците, отгледани от собствените клетки на пациента, няма да включат алармата на имунната система, така че отхвърлянето не би било проблем.

Разбира се, все още предстои дълъг път. В краткосрочен план тези лабораторно отгледани органоиди по-скоро ще помогнат на изследователите да изучават развитието на бъбреците и тестването на нови лекарства за безопасност и ефективност.

Много лекарства, използвани за лечение на заболявания по други места в тялото, са вредни за бъбреците, чиято роля е във филтрирането на вредните вещества от кръвта. Органоидите като тези, разработени от екипа на Такасато и екипа на Моризане, могат да дадат шанс на медицинските изследователи да тестват нови лекарствени ефекти върху бъбречни структури в лабораторни условия.

И тъй като развитието на тези органоиди от стволови клетки е толкова сходно с развитието на реалните бъбречни структури по време на бременност, те също предлагат добра възможност за изследователите да изучават как бъбреците развиват аномалии в утробата, което би могло да доведе до по-добро лечение или дори превенция.

Прочетете още: 3D принтирани зъби ще убиват бактериите