Науковці в США вперше виростили із стовбурових клітин стравохід

Це відкриває дорогу для його відновлення після хвороб, раку або аварій, йдеться в статті, опублікованій в журналі Cell Stem Cell, передає Depo.ua.

"Ці мініатюрні органи допоможуть нам не тільки зрозуміти, як виникають різні вроджені дефекти розвитку стравоходу і різні аутоімунні хвороби і рак, а й дозволять вирощувати культури клітин і зразки тканин для "ремонту" стравоходу у окремих пацієнтів", - заявив Джим Веллс з університету Цинциннаті (США).

За останні два десятиліття біологи навчилися перетворювати стовбурові клітини в тканини кісток, м'язів, шкіри і нервової системи. Такі тканини можуть стати "запчастинами" на випадок пошкодження тіла або ліками для ряду дегенеративних захворювань. Наприклад, культури "стовбурових" нейронів можуть стати панацеєю для лікування хвороб Альцгеймера і Паркінсона, а інші їх версії допоможуть повернути втрачені кінцівки або органи.

Зокрема, в квітні 2012 року вчені змогли перетворити стовбурові клітини в волосяні цибулини і успішно пересадили їх на потилицю "лисих" мишей. Три роки тому японські вчені зібрали повноцінні копії різних органів, таких як нирки або печінка, зі стовбурових клітин, а також виростили ногу щура і "підключили" її до тіла гризуна. Всі ці досліди поки проводяться на тваринах, проте в найближчі роки аналогічні експерименти почнуться на людських клітинах.

Веллс і його колеги додали до числа цих органів і повноцінну копію стравоходу, експериментуючи з різними сортами "перепрограмованих" стовбурових клітин і ембріонами гризунів і жаб.

Незважаючи на відносно простий пристрій, вчені дуже довгий час не могли змусити стовбурові клітини перетворитися в аналог тканин стравоходу, так як цьому заважало те, що ті ж самі тільця використовуються зародком для "побудови" трахей.

Автори статті з'ясували, як цього можна уникнути, спостерігаючи за тим, які гени включалися і вимикалися під час розвитку стравоходу і трахей в зародках тварин. Виявилося, що ключову роль в цьому процесі грав ген Sox2 - одна з чотирьох ділянок ДНК, які сьогодні використовуються біологами для "перепрограмування" стовбурових клітин.

Як виявилося, активність цього гена визначає і те, в який тип тканин перетворюються "заготовки" стравоходу і трахеї всередині ембріонів жаб і мишей. Наприклад, якщо Sox2 був включений, то вони формували тканини травної системи, а при його відключенні ставали частиною органів дихання.

Озброївшись цією ідеєю, Веллс і його колеги змогли перетворити набір зі стовбурових клітин в мініатюрний аналог стравоходу, вирощуючи їх в особливому хімічному середовищі, яке сприяло включенню Sox2 і ряду інших генів, протягом приблизно двох місяців.

Подібні міні-органи, як підкреслюють вчені, не придатні для імплантації в тіло людини, проте їх можна використовувати для вивчення того, як різні мутації впливають на розвиток стравоходу, і виробництва "латочок" для лікування окремих пацієнтів, використовуючи їх же власні стовбурні клітини.

І те, і інше, на думку біологів, врятує десятки життів і дозволить відмовитися від використання потенційно небезпечних імплантів на базі полімерних каркасів, які сьогодні засіваються "дорослими" клітинами стравоходу і вставляються в організм хворих.

Нагадаємо, що Імплантація стовбурових клітин у мозок лабораторних мишей допомогла збільшити тривалість їхнього життя.