Биоинженерам из Института регенеративной медицины Университета Уэйк Форест (США) удалось вырастить из человеческих стволовых клеток кусочек настоящего кишечника.
Такой кишечник обладает способностью проталкивать пищу, правда, у него отсутствуют всасывающие и секреторные свойства: над этой задачей ученые работают в настоящее время.
Как говорят авторы, их исследование - важный шаг в разработке методов замены поврежденных участков кишечника с помощью тканей, выращенных из собственных клеток пациента. Такая замена необходима после удаления участков кишечника при онкологических заболеваниях, тяжелых воспалительных процессах, при синдроме короткого кишечника. Выращенный в лаборатории кишечник может помочь и детям с врожденными пороками этого органа.
Результаты работы на конференции по болезням пищеварительной системы, которая проходит в Вашингтоне, представил руководитель исследовательской группы профессор Халил Битар (Khalil N Bitar).
Ученые использовали человеческие стволовые клетки кишечника на определенной стадии развития. Они вырастили из них ткань, состоящую из нервных клеток и клеток гладкой мускулатуры. Затем эту ткань пометили в трубчатый каркас из биоматериала – хитозана.
После этого каркас с кишечной тканью имплантировали под кожу мышам. За 14 дней, пока длился эксперимент, ткань обросла сетью кровеносных сосудов, что очень важно для нормальной работы органа при его трансплантации, добавляют авторы. Постепенно начал рассасываться каркас из хитозана. Заработали нервные и мышечные клетки.
«В кишечнике именно работа нервных и мышечных клеток позволяет пище продвигаться. Добиться этого – одна из самых сложных задач при выращивании тканей кишечника в лаборатории. Результаты нашего эксперимента показывают, что полученная нами ткань кишечника работает именно так. Васкуляризация этой ткани (рост сети кровеносных сосудов, ред.) уже в организме животного говорит о том, что имплантация такого выращенного кишечника взамен поврежденных или отсутствующих участков – задача вполне реальная», - добавляет профессор Битар.
Сейчас ученые работают над выращиванием выстилающей поверхности кишечника, которая выполняла бы всасывающую и секреторную функцию. Также авторы планируют провести эксперимент по имплантации кусочков выращенной таким способом ткани в организм животных и по хирургическому присоединению таких кусочков к укороченному кишечнику.
Напомним, что впервые работающую ткань человеческого кишечника из стволовых клеток удалось получить в 2010 году. Джеймс Уэллс (James Wells) и его коллеги из Медицинского центра детского госпиталя в Цинциннати (США) вырастили в чашке Петри настоящий кишечник, правда, миниатюрный. Тогда авторы использовали как эмбриональные стволовые клетки человека, так и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые получили путем перепрограммирования из клеток кожи.
Уже в 2014 году команде биоинженеров, в состав которой также входил Джеймс Уэллс, удалось не только вырастить кусочек ткани кишечника из клеток кожи человека, но и вживить эту ткань в почку мышей, где сформировался полноценный работающий орган. Этот кишечник состоял из разных типов клеток и обладал всасывающими и секреторными свойствами. Причем, там образовалась даже своя популяция стволовых клеток.
