Jaunā metode, ko publicējušas kompānijas EurekAlert! un ScienceDirect, ļauj radīt sarežģītas bioloģiskas struktūras no pieauguša cilvēka audu paraugiem, pavērtot ceļu uz drošākām, pieejamākām un personalizētām reģeneratīvām ārstēšanas metodēm.
Saturs
Funkcionālu organoīdu radīšana no daudzām pieaugušā cilvēka taukaudu šūnu līnijām bez nepieciešamības izdalīt cilmes šūnas vai ģenētiski modificēt materiālu ir nozīmīgs solis uz priekšu reģeneratīvajā medicīnā.
Saskaņā ar EurekAlert! un ScienceDirect datiem, šī vienkāršā metode atvieglo sarežģītu bioloģisko struktūru radīšanu un paver jaunas iespējas personalizētai un pieejamai dažādu slimību ārstēšanai.
Tradicionālās organoīdu iegūšanas metodes parasti balstās uz cilmes šūnu izdalīšanu un pavairošanu, kā arī uz ģenētiskām manipulācijām. ScienceDirect norāda, ka šīs metodes palielina izmaksas, tehnisko sarežģītību un klīniskos riskus. Turklāt šīm procedūrām ir ierobežojumi, kas saistīti ar transplantācijai piemērotu šūnu trūkumu, ētiskām un medicīniskām problēmām, kā arī ar risku, ka pēc transplantācijas var attīstīties audzēji.
Pie tam jāpievieno nepieciešamība pakļaut šūnu kultūras precīzu bioķīmisko signālu ietekmei un izmantot modernas biofabrikācijas tehnoloģijas, kas kavē šo organoīdu plašu izmantošanu klīniskajā praksē.
Jauna metode taukaudu pārveidošanai organoīdos.
Saistībā ar šiem ierobežojumiem pētnieku grupa ir izstrādājusi metodi, kas ļauj tieši pārveidot pieauguša cilvēka taukaudu organoīdos bez tradicionālās šūnu izolācijas.
Saskaņā ar EurekAlert!, izmantojot suspensijas kultūras sistēmu, pētnieki ieguva rekonstruētu mikrodudumu, kas spēj diferencēties trīs galvenajās šūnu līnijās: mezodermā, endodermā un ektodermā. ScienceDirect piekrīt, ka šī pieeja ir vienkārša, droša un piemērojama plaša mēroga klīniskajā praksē.
Starp sasniegtajiem panākumiem īpaši jāatzīmē kaulu smadzeņu organoīdu radīšana no rekonstruētām mikrotubulām, kas spēj uzturēt cilvēka hemopoēzi. Rakstā EurekAlert! ir sīki aprakstīts, ka pēc implantācijas imūndeficītiem pelēm šie organoīdi veidoja kaulu struktūras ar endosteālām un perivaskulārām dobumām, veicinot cilvēka hemopoētisko šūnu aktivizēšanu un diferenciāciju.
Saskaņā ar ScienceDirect datiem šīs struktūras imitē dabiskā kaulu smadzeņu struktūru un funkcijas, kas padara šo metodi par etalonu hematoloģijas pētījumos.
Pētījumā tika izpētīts arī šīs metodes pielietojuma potenciāls endokrinoloģijas pētījumos. Kā norāda EurekAlert!, izmantojot četru posmu diferenciācijas protokolu, pētnieki izstrādāja insulīnu ražojošus aizkuņģa dziedzera salu no tā paša rekonstruētā mikromateriāla. Implantējot organoīdus diabēta slimām pelēm, tie demonstrēja ātru vaskularizāciju un palīdzēja normalizēt cukura līmeni asinīs, pierādot savu funkcionalitāti.
ScienceDirect izriet no pieņēmuma, ka šo modeli var izmantot gan diabēta ārstēšanas metožu izstrādei, gan zinātniskiem eksperimentiem.
Neironu audu veidošanās
Pētnieku grupai izdevās izraisīt nervu audu veidošanos, izmantojot rekonstruētu mikrodūnu. EurekAlert! publikācijā ziņots, ka noteiktos apstākļos taukaudu granulas veidoja neironu sfēras, kas vēlāk diferenciējās šūnās ar neironu un neiroglias marķieriem.
ScienceDirect uzsver, ka pieaugušo taukaudu cilmes šūnu plastiskums apstrīd tradicionālos uzskatus par šūnu diferenciāciju un paplašina potenciālās iespējas to izmantošanai neiroloģisko slimību ārstēšanā un jaunu eksperimentālo modeļu izstrādē.
ScienceDirect norāda, ka starp šīs stratēģijas klīniskajām priekšrocībām ir drošs un mērogojams reģeneratīvās terapijas avots tieši no cilvēka taukaudiem. EurekAlert! piekrīt, ka rekonstruētu mikrodudumu izmantošana samazina tradicionālajiem protokoliem raksturīgo posmu sarežģītību un darbietilpīgumu, kas ļauj izstrādāt elastīgākus un ekonomiskākus risinājumus gan personalizētu ārstēšanas metožu izstrādē, gan slimību modelēšanā.
Abi avoti uzsver cilvēka taukaudu vērtību kā pieejamu un drošu variantu organoīdu radīšanai, jo tā satur šūnas, kas spēj transdiferencēties, kas ļauj izvairīties no sarežģītākiem avotiem un invazīvām metodēm.
EurekAlert! apgalvo, ka pētījums “demonstrē cilvēka taukaudu potenciālu kā terapeitisku resursu reģeneratīvajā medicīnā”, bet ScienceDirect to uzskata par pamatu jaunu ārstēšanas metožu pieejamības paplašināšanai.
Regeneratīvās medicīnas attīstības gaitā iespēja iegūt funkcionālus organoīdus no taukaudiem ievērojami paplašina iespējas izstrādāt ātrākas, drošākas un personalizētas ārstēšanas metodes lielākam skaitam cilvēku.
