Лабораторные мини-желудки

Фрагмент миниатюрного желудка, выращенного в лаборатории. Фото: Kyle McCracken

Американским ученым удалось в лабораторных условиях вырастить миниатюрные желудки из стволовых клеток человека. Полученные крошечные комочки живой ткани, размером не больше кунжутного семени, имеют клеточную структуру аналогичную желудку человека и способны поддерживать жизнь бактерии Helicobacter pylori, сообщает журнал Nature. Ученые утверждают, что полученные ими «желудочные органоиды» можно будет использовать для изучения рака, а также проверки реакции желудка на лекарственные препараты.

Для выращивания мини-желудков были использованы плюропотентные стволовые клетки, способные под влиянием микроокружения дифференцироваться в любой тип клеток. Создание требуемого типа ткани осуществлялось подбором необходимого сочетания белково-гормональных компонентов в культуральной среде, в которую были помещены стволовые клетки. Данная методика уже используется в других лабораториях для выращивания клеток почек, головного мозга, печени и кишечника.

На 34-й день культивирования были получены комочки живой ткани диаметром около трех миллиметров, не содержавшие клеток крови и не способные обрабатывать пищу и выделять желчь. Однако их структура и белковые маркеры оказались удивительно схожи со структурой и белковыми маркерами настоящего желудка человека. Эти сходства позволили исследователям успешно заразить выращенные органоиды бактериями H. pylori, вызывающими у человека гастрит и язву желудка, что привело к двукратному ускорению деления клеток и активации опухолевого гена C-Met. Аналогичный эффект наблюдается и в желудке человека, зараженного H. pylori.

Исследователи сообщают о возможности получения подобных желудочных органоидов из эмбриональных стволовых клеток и из индуцированных плюропотентных стволовых клеток, полученных из кожи. Выращенные миниатюрные желудки могут быть использованы в качестве лабораторной модели для изучения механизмов воздействия лекарств и различных патогенов на желудок человека.