Petek, 31. oktober 2014. - Znanstvenikom Medicinskega centra otroške bolnišnice v Cincinnatiju (ZDA) je uspelo reproducirati človeško želodčno tkivo s pluripotentnimi matičnimi celicami, ki se lahko preoblikujejo v katero koli vrsto tkiva.
Zahvaljujoč novim "mini želodcem" ima znanost zdaj dragoceno orodje za raziskovanje, kako se razvijajo bolezni, povezane s prebavnim traktom, od raka do sladkorne bolezni.
Slike novih mini organov, objavljene skupaj s preostalim delom v reviji Nature, kažejo, kako matične celice simulirajo miniaturno različico tkiva človeškega želodca.
"Manipulirali smo okolje, v katerem gojimo matične celice, da posnemajo okolje zarodka v ključnih fazah razvoja želodca, " Sinc pojasnjuje Jim Wells, glavni raziskovalec oddelka za biološki in endokrini razvoj v otroški bolnišnici v Cincinnatiju in soavtorica študije.
To je prvič, da človeško želodčno tkivo nastaja molekularno. "Nihče ni nikoli ustvaril želodčnih celic iz matičnih celic, " pojasnjuje Wells. "Odkrili smo, kako s kompleksno arhitekturo spodbuditi nastajanje tridimenzionalnega želodčnega tkiva."
Ključno za gojenje organoidov je bilo, da korak za korakom poznamo proces nastanka želodca med razvojem zarodka. Znanstveniki so simulirali ta postopek na Petrijevi posodi, da so matične celice postale želodčne. V mesecu dni se je oblikovalo tkivo, ki je bilo v premeru 3 milimetre.
Ta dosežek bo koristil znanstvenikom, ki preučujejo nastanek in razvoj bolezni, povezanih s prebavnim sistemom, in omogočil raziskovanje novih poti v oblikovanju zdravil, trdijo avtorji študije.
"Do zdaj je bila glavna težava pri preučevanju želodčnih bolezni pomanjkanje laboratorijskih modelov, ki bi simulirali človeško biologijo, " pravi Wells. Mišji modeli imajo pomanjkljivosti za raziskovanje prebavnih patologij ljudi zaradi razlik med vrstami v razvoju zarodkov in arhitekture želodca odraslih.
Za začetek eksperimentiranja z laboratorijskimi mini želodci so raziskovalci v sodelovanju z Medicinsko šolo Univerze v Cincinnatiju ta umetna tkiva okužili z bakterijo H. pylori, glavnim povzročiteljem peptične razjede in raka želodca.
Po 24 urah so bakterije aktivirale biokemijske spremembe organa in tkivo je popolnoma posnemalo zgodnje faze želodčne bolezni, ki so jih povzročile bakterije, vključno z aktiviranjem gena raka, imenovanega c-Met in hitro širjenje okužbe v epitelijskih tkivih.
"Ta mejnik ne bi bil mogoč, če ne bi imeli predhodnih raziskav drugih osnovnih raziskovalcev, da bi razumeli embrionalni razvoj organa, " pojasnjuje Wells.
Vir:
Oznake:
Spolnost Zdravje Psihologija
Zahvaljujoč novim "mini želodcem" ima znanost zdaj dragoceno orodje za raziskovanje, kako se razvijajo bolezni, povezane s prebavnim traktom, od raka do sladkorne bolezni.
Slike novih mini organov, objavljene skupaj s preostalim delom v reviji Nature, kažejo, kako matične celice simulirajo miniaturno različico tkiva človeškega želodca.
"Manipulirali smo okolje, v katerem gojimo matične celice, da posnemajo okolje zarodka v ključnih fazah razvoja želodca, " Sinc pojasnjuje Jim Wells, glavni raziskovalec oddelka za biološki in endokrini razvoj v otroški bolnišnici v Cincinnatiju in soavtorica študije.
To je prvič, da človeško želodčno tkivo nastaja molekularno. "Nihče ni nikoli ustvaril želodčnih celic iz matičnih celic, " pojasnjuje Wells. "Odkrili smo, kako s kompleksno arhitekturo spodbuditi nastajanje tridimenzionalnega želodčnega tkiva."
Ključno za gojenje organoidov je bilo, da korak za korakom poznamo proces nastanka želodca med razvojem zarodka. Znanstveniki so simulirali ta postopek na Petrijevi posodi, da so matične celice postale želodčne. V mesecu dni se je oblikovalo tkivo, ki je bilo v premeru 3 milimetre.
Ta dosežek bo koristil znanstvenikom, ki preučujejo nastanek in razvoj bolezni, povezanih s prebavnim sistemom, in omogočil raziskovanje novih poti v oblikovanju zdravil, trdijo avtorji študije.
"Do zdaj je bila glavna težava pri preučevanju želodčnih bolezni pomanjkanje laboratorijskih modelov, ki bi simulirali človeško biologijo, " pravi Wells. Mišji modeli imajo pomanjkljivosti za raziskovanje prebavnih patologij ljudi zaradi razlik med vrstami v razvoju zarodkov in arhitekture želodca odraslih.
Za začetek eksperimentiranja z laboratorijskimi mini želodci so raziskovalci v sodelovanju z Medicinsko šolo Univerze v Cincinnatiju ta umetna tkiva okužili z bakterijo H. pylori, glavnim povzročiteljem peptične razjede in raka želodca.
'Vtisnejo' jih bakterije
Wells in njegovi sodelavci so bili "navdušeni" nad hitrostjo, s katero je bakterija H. pylori prevlekla epitelna tkiva - ki imajo eno ali več plasti celic skupaj - iz okuženega želodca.Po 24 urah so bakterije aktivirale biokemijske spremembe organa in tkivo je popolnoma posnemalo zgodnje faze želodčne bolezni, ki so jih povzročile bakterije, vključno z aktiviranjem gena raka, imenovanega c-Met in hitro širjenje okužbe v epitelijskih tkivih.
Temeljne raziskave
Raziskovalci so morali združiti že objavljeno delo s študijami lastnega laboratorija, da so odgovorili na vrsto osnovnih vprašanj o razvoju in nastanku želodca. Wells vztraja pri pomanjkanju razpoložljivih informacij o osnovnih raziskavah."Ta mejnik ne bi bil mogoč, če ne bi imeli predhodnih raziskav drugih osnovnih raziskovalcev, da bi razumeli embrionalni razvoj organa, " pojasnjuje Wells.
Vir:
