Исследователи из Японии сумели воссоздать сложную структуру ткани, используя эмбриональные стволовые клетки мыши. Работа может стать первым шагом на пути к созданию искусственных почек для трансплантации человеку.
Современный уровень развития биологии стволовых клеток и медицины позволяет создавать искусственные органы из плюрипотентных стволовых клеток – то есть клеток, способных стать практически любой тканью тела. Однако в большинстве создаваемых сегодня органоидов не удается получить достаточно точной и детализированной структуры всех тканей естественного органа.
Почки являются важным органом, поддерживающим химический гомеостаз (т.е. равновесие химических элементов) организма и очищающим кровь, действуя как фильтр для удаления отходов и лишней воды. Кроме того, это сложно устроенный орган, который развивается из комбинации трех компонент – специфичного для почек предшественника стромы (соединительной ткани), предшественника нефрона (функциональной единицы почки, благодаря которой она и работает как фильтр) и зачатка мочеточника.
Исследовательские группы разных стран уже разработали протоколы получения двух компонент – предшественника нефрона и зачатка мочеточника – из эмбриональных стволовых клеток мыши. В число этих групп входит и команда доктора Рюичи Нишинакамура (Ryuichi Nishinakamura) из Института молекулярной эмбриологии и генетики (IMEG) Университета Кумамото (Япония).
В своей новой работе, опубликованной в журнале Nature communications, группа доктора Нишинакамура сосредоточила свое внимание на строме. Этот тип ткани часто упускают из виду в исследованиях образования органоидов. Строма составляет основу органа и представляет собой особую соединительную ткань, специфическую для каждого органа. С этой специфичностью и связана сложность получения стромы из стволовых клеток для каждого конкретного органа. Тем не менее, команде IMEG удалось получить последнюю из трех частей этой головоломки – почечно-специфического стромального предшественника, над воссозданием которой исследователи трудились на протяжении нескольких лет. Когда все три компоненты наконец были объединены, оказалось, что полученный органоид по своей трехмерной структуре почти не отличим от естественной мышиной почки.
Авторы работы считают, что созданные ими органоиды могут послужить более качественным исследовательским материалом для изучения болезней почек и проверки лекарств, а впоследствии положить начало созданию искусственных органов для трансплантации человеку. Ранее команда IMEG уже разработала методику получения первых двух компонент (предшественника нефрона и зачатка мочеточника) из плюрипотентных стволовых клеток человека. Таким образом, в свете новой работы, остаётся всего один шаг до создания искусственных почек человека.
«Сейчас мы усердно работаем над созданием полностью функциональной человеческой почки», – пояснил доктор Нишинакамура. «Мы надеемся использовать наши разработки для скрининга лекарств от различных заболеваний, а в долгосрочной перспективе и для трансплантации».
Автор: Даниил Сухинов