Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Миниатюрные кишки с иммунными компонентами помогают изучать кишечные заболевания

Миниатюрные кишки с иммунными компонентами помогают изучать кишечные заболевания
Миниатюрные кишки с иммунными компонентами помогают изучать кишечные заболевания

Команда из Медицинского университета Южной Каролины и Детского центра Цинциннати разработала сложную модель для изучения пораженной толстой кишки, которая может привести к разработке персонализированных методов лечения заболеваний толстой кишки, таких как рак и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК). Исследователи сообщают о своих выводах в журнале Cell Stem Cell.

Исследователь онкологического центра MUSC Холлингс Хорхе Мунера, доктор философии, сотрудничал с Джеймсом Уэллсом, доктором философии, и Дэниелом Кечеле, доктором философии, оба из Cincinnati Children’s, для выращивания в лаборатории миниатюрных человеческих толстой кишки с иммунной системой. Эта модель совершенствует существующие органоиды или мини-органы, которые не имеют естественной связи с иммунными компонентами. Эти новые органоиды толстой кишки больше напоминают толстую кишку человека как в здоровом, так и в болезненном состоянии.

«Мы считаем, что эта новая модель важна, потому что большинство желудочно-кишечных заболеваний затрагивают иммунную систему и воспаление», — сказал Мунера, доцент кафедры регенеративной медицины и клеточной биологии MUSC.

До недавнего времени методы изучения заболеваний толстой кишки, таких как рак толстой кишки и ВЗК, ограничивались клетками и моделями животных. Клетки часто происходят из раковых опухолей , что ограничивает их применимость для изучения нераковых заболеваний. Модели на животных имеют свои ограничения: методы лечения, которые являются многообещающими для животных, не всегда приносят такую ​​же пользу людям.

Счастливой средой между клетками и животными являются органоиды — трехмерные группы клеток, имитирующие функции органов. Они значительно сложнее, чем традиционные культуры клеток человека, но им все еще не хватает некоторых черт полноценных человеческих органов, и, в отличие от модели на животных, органоиды не связаны со всей системой организма.

Мунера, Уэллс и их команда нашли способ преодолеть одно из существенных оставшихся ограничений органоидов толстой кишки, заставляя эти органоиды следующего поколения развивать типы иммунных клеток на ранних стадиях, которые естественным образом обитают в ткани толстой кишки.

Это исследование основано на аналогичной работе , опубликованной в журнале Nature Biotechnology, которую возглавил Майкл Хелмрат, доктор медицинских наук, в Цинциннати Детский сад, а соавтором выступили Уэллс и его коллеги.

«Важно, что эти иммунные клетки почти идентичны тем, которые находятся в организме человека, и способны обнаруживать болезнетворные бактерии и удалять их», — сказал Уэллс. «Это важный шаг для исследований, направленных на определение будущих методов лечения воспалительных заболеваний кишечника и других заболеваний, поражающих желудочно-кишечный тракт».

Исследовательская группа создала органоиды толстой кишки, используя стволовые клетки, полученные из образцов крови пациентов. Стволовые клетки — это однородные клетки-предки в организме, которые могут развиваться в определенные типы клеток, необходимые организму. При правильных условиях эти стволовые клетки могут связываться друг с другом, образуя органоид толстой кишки. Связь между клетками также позволяет им самоорганизовываться в слои, аналогичные естественной организации тканей в организме.

«Они содержат не только слизистую оболочку толстой кишки, но также поддерживающие клетки и даже некоторые иммунные клетки, которые растут вместе с остальной тканью», — объяснил Мунера.

Иммунные клетки в этих новых органоидах толстой кишки являются частью врожденной иммунной системы и действуют как «первые ответчики» организма на воспаление.

«Мы создали более полную органоидную систему человека, которую можно использовать для моделирования воспаления в толстой кишке», — сказал Мунера.

Мунера считает, что при дальнейшем развитии новая органоидная модель может помочь персонализировать методы лечения заболеваний толстой кишки. В будущем эти органоиды можно будет получить, например, из крови пациента с воспалительным заболеванием кишечника на очень ранней стадии и использовать для проверки эффективности лечения перед его назначением.

Теги: биотехнологии, кишечник

В тренде