Znanstveniki najprej ustvarijo človeški požiralnik v matičnih celicah
Raziskovalcem je prvič uspelo v laboratoriju ustvariti človeški požiralnik. To bo morda odprlo pot novim regenerativnim zdravljenjem.
Požiralnik je mišična cev, ki hrano in tekočine, ki jih zaužijemo, premakne iz grla vse do želodca.
Ta organ je izdelan iz različnih vrst tkiva, vključno z mišicami, vezivnim tkivom in sluznico.
Znanstveniki iz Otroškega centra za zdravljenje matičnih celic in organoidne medicine (CuSTOM) v Cincinnatiju v Ohiu so ta tkiva v laboratoriju umetno gojili z uporabo pluripotentnih izvornih celic ali matičnih celic, ki so lahko v kakršni koli obliki in v telesu ustvarijo katero koli tkivo.
Skupina, ki jo je vodil dr. Jim Wells, glavni znanstveni sodelavec pri CuSTOM, je v laboratoriju gojila popolnoma oblikovane človeške požiralnike in svoje ugotovitve podrobno opisala v prispevku, objavljenem v reviji Matične celice celic.
Po njihovem vedenju je to prvič doseženo z uporabo samo pluripotentnih izvornih celic.
Laboratorijsko pridelani organoidi požiralnika lahko pomagajo pri zdravljenju številnih stanj, kot so rak požiralnika in gastroezofagealna refluksna bolezen (GERD).
Pomagajo lahko tudi pri zdravljenju bolj redkih prirojenih bolezni, kot je atrezija požiralnika (stanje, ko se zgornji del požiralnika ne poveže s spodnjim požiralnikom) in ahalazija požiralnika (pri čemer se požiralnik ne krči in zato ne more prenašati hrane).
Po nedavnih ocenah GERB - znan tudi kot refluks kisline - prizadene približno 20 odstotkov prebivalstva ZDA. Leta 2018 bo več kot 17.000 ljudi v ZDA razvilo rak požiralnika.
Kot pojasnjujejo Wells in ekipa v svojem prispevku, ima popolnoma funkcionalen model človeškega požiralnika - v obliki laboratorijsko pridelanega organoida - boljše razumevanje teh bolezni.
Ugotovitve lahko privedejo tudi do boljšega zdravljenja z uporabo regenerativne medicine.
Ključne beljakovine pomagajo znanstvenikom pri rasti požiralnika
Ko so poskušali oblikovati organoide, so se Wells in ekipa osredotočili na beljakovino, imenovano Sox2, in gen, ki ga kodira. Prejšnje raziskave so pokazale, da motnje v tej beljakovini povzročajo vrsto bolezni požiralnika.
Znanstveniki so gojili celice človeškega tkiva, pa tudi celice iz tkiv miši in žab, da bi natančneje preučili vlogo Sox2 v embrionalnem razvoju požiralnika.
Skupina je razkrila, da Sox2 spodbuja tvorjenje požiralnih celic, tako da zavira drugo genetsko pot, ki bi matičnim celicam "povedala", naj se namesto njih oblikujejo v dihalne celice.
Želeli so tudi preučiti učinke pomanjkanja Sox2 v teh ključnih razvojnih fazah. Poskus je razkril, da je izguba Sox2 pri miših povzročila obliko atrezije požiralnika.
Končno so lahko v dveh mesecih ustvarili organoide požiralnika, ki so bili dolgi 300–800 mikrometrov. Nato so znanstveniki preizkusili sestavo laboratorijsko pridelanih tkiv in jo primerjali s sestavo človeškega požiralnika, pridobljenega z biopsijami.
Wells in ekipa poročajo, da sta bili ti dve vrsti tkiv zelo podobni. Wells komentira klinični pomen organoidov in pravi:
"Poleg tega, da so organoidi nov model za preučevanje prirojenih napak, kot je atrezija požiralnika, se lahko organoidi uporabljajo za preučevanje bolezni, kot sta eozinofilni ezofagitis in Barrettova metaplazija, ali za bioinženirsko gensko usklajeno ezofagealno tkivo za posamezne bolnike."
"Motnje požiralnika in sapnika so pri ljudeh dovolj razširjene, da bi lahko organoidni modeli človeškega požiralnika zelo koristili."
Jim Wells, dr.
