Piatok 31. októbra 2014. - Vedcom v Detskom nemocničnom centre Cincinnati (USA) sa podarilo rozmnožovať ľudské žalúdočné tkanivo pomocou pluripotentných kmeňových buniek schopných transformácie na akýkoľvek typ tkaniva.
Vďaka novým „mini-žalúdkom“ má veda teraz cenný nástroj na skúmanie vývoja chorôb súvisiacich s tráviacim traktom, od rakoviny po cukrovku.
Obrázky nových miniorgánov, uverejnené spolu so zvyškom práce v časopise Nature, ukazujú, ako kmeňové bunky simulujú miniatúrnu verziu tkaniva ľudského žalúdka.
„Manipulovali sme prostredie, v ktorom pestujeme kmeňové bunky, aby napodobňovali prostredie embrya v kľúčových štádiách vývoja žalúdka, “ vysvetľuje Jim Sinc, hlavný výskumný pracovník oddelenia biologického a endokrinného vývoja v Detskej nemocnici v Cincinnati, Sinc. a spoluautor štúdie.
Toto je prvýkrát, keď sa ľudské žalúdočné tkanivo vytvára molekulárne. „Nikto nikdy nevytvoril žalúdočné bunky z kmeňových buniek, “ vysvetľuje Wells. „Objavili sme, ako podporovať tvorbu trojrozmerného žalúdočného tkaniva so zložitou architektúrou.“
Kľúčom k pestovaniu organoidov bolo poznať krok za krokom proces tvorby žalúdka počas vývoja embrya. Vedci simulovali tento proces na Petriho miske a prinútili kmeňové bunky, aby sa stali bunkami žalúdka. Za mesiac sa vytvorilo tkanivo, ktoré malo priemer 3 milimetre.
Tento úspech prinesie úžitok vedcom, ktorí študujú pôvod a vývoj chorôb súvisiacich s tráviacim ústrojenstvom a podľa autorov štúdie umožnia preskúmať nové cesty v dizajne liekov.
„Doteraz bol hlavným problémom pri štúdiu chorôb súvisiacich so žalúdkom nedostatok laboratórnych modelov na simuláciu ľudskej biológie, “ hovorí Wells. Myšie modely majú nedostatky pri skúmaní tráviacich patológií u ľudí v dôsledku rozdielov medzi druhmi vo vývoji embryí a architektúry žalúdka dospelých.
Aby začali experimentovať s laboratórnymi mini-žalúdkami, vedci v spolupráci s University of Cincinnati School of Medicine infikovali tieto umelé tkanivá baktériou H. pylori, hlavnou príčinou peptických vredov a rakoviny žalúdka.
Po 24 hodinách baktérie aktivovali biochemické zmeny orgánu a tkanivo dokonale napodobňovalo skoré štádiá žalúdočného ochorenia spôsobeného baktériami, vrátane aktivácie rakovinového génu zvaného c-Met a rýchleho šírenia infekcie v epitelových tkanivách.
„Tento medzník by nebol možný, keby sme nemali predchádzajúce štúdie iných základných výskumných pracovníkov, aby sme pochopili embryonálny vývoj orgánu, “ vysvetľuje Wells.
Zdroj:
Tagy:
Rozdielny správy Lieky
Vďaka novým „mini-žalúdkom“ má veda teraz cenný nástroj na skúmanie vývoja chorôb súvisiacich s tráviacim traktom, od rakoviny po cukrovku.
Obrázky nových miniorgánov, uverejnené spolu so zvyškom práce v časopise Nature, ukazujú, ako kmeňové bunky simulujú miniatúrnu verziu tkaniva ľudského žalúdka.
„Manipulovali sme prostredie, v ktorom pestujeme kmeňové bunky, aby napodobňovali prostredie embrya v kľúčových štádiách vývoja žalúdka, “ vysvetľuje Jim Sinc, hlavný výskumný pracovník oddelenia biologického a endokrinného vývoja v Detskej nemocnici v Cincinnati, Sinc. a spoluautor štúdie.
Toto je prvýkrát, keď sa ľudské žalúdočné tkanivo vytvára molekulárne. „Nikto nikdy nevytvoril žalúdočné bunky z kmeňových buniek, “ vysvetľuje Wells. „Objavili sme, ako podporovať tvorbu trojrozmerného žalúdočného tkaniva so zložitou architektúrou.“
Kľúčom k pestovaniu organoidov bolo poznať krok za krokom proces tvorby žalúdka počas vývoja embrya. Vedci simulovali tento proces na Petriho miske a prinútili kmeňové bunky, aby sa stali bunkami žalúdka. Za mesiac sa vytvorilo tkanivo, ktoré malo priemer 3 milimetre.
Tento úspech prinesie úžitok vedcom, ktorí študujú pôvod a vývoj chorôb súvisiacich s tráviacim ústrojenstvom a podľa autorov štúdie umožnia preskúmať nové cesty v dizajne liekov.
„Doteraz bol hlavným problémom pri štúdiu chorôb súvisiacich so žalúdkom nedostatok laboratórnych modelov na simuláciu ľudskej biológie, “ hovorí Wells. Myšie modely majú nedostatky pri skúmaní tráviacich patológií u ľudí v dôsledku rozdielov medzi druhmi vo vývoji embryí a architektúry žalúdka dospelých.
Aby začali experimentovať s laboratórnymi mini-žalúdkami, vedci v spolupráci s University of Cincinnati School of Medicine infikovali tieto umelé tkanivá baktériou H. pylori, hlavnou príčinou peptických vredov a rakoviny žalúdka.
„Zapôsobené“ baktériami
Wells a jeho kolegovia boli „ohromení“ rýchlosťou, s ktorou baktérie H. pylori potiahli epitelové tkanivá - ktoré majú jednu alebo niekoľko vrstiev buniek spojených - z infikovaného žalúdka.Po 24 hodinách baktérie aktivovali biochemické zmeny orgánu a tkanivo dokonale napodobňovalo skoré štádiá žalúdočného ochorenia spôsobeného baktériami, vrátane aktivácie rakovinového génu zvaného c-Met a rýchleho šírenia infekcie v epitelových tkanivách.
Základný výskum
Vedci museli skombinovať už publikovanú prácu so štúdiami svojho vlastného laboratória, aby odpovedali na niekoľko základných otázok o vývoji a formovaní žalúdka. Wells trvá na nedostatku dostupných informácií o základnom výskume.„Tento medzník by nebol možný, keby sme nemali predchádzajúce štúdie iných základných výskumných pracovníkov, aby sme pochopili embryonálny vývoj orgánu, “ vysvetľuje Wells.
Zdroj:
