Новый путь к созданию органов в лаборатории: открыта альтернативная роль внезародышевых стволовых клеток

Ученые из Копенгагенского университета (центр reNEW) обнаружили ранее неизвестный путь, по которому эмбрион формирует органы пищеварительного тракта, и успешно воспроизвели его в лаборатории. Это открытие может решить давние проблемы созревания и функциональности клеток, выращенных из стволовых клеток.

Ключевое открытие: альтернативный маршрут

Исследователи сосредоточились на двух типах стволовых клеток:

  • Плюрипотентные стволовые клетки (традиционный фокус исследований).
  • Внезародышевые энтодермальные стволовые клетки — новая линия, описанная этой же группой ранее. Ранее считалось, что эти клетки лишь временно поддерживают развитие эмбриона и не участвуют в формировании органов тела.

Новое исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, показывает, что эти внезародышевые клетки могут использовать альтернативный путь для формирования кишечных органоидов (органоподобных структур) в чашке Петри.

Методология: от эмбриона к данным

  1. Ученые идентифицировали все клетки-кандидаты на формирование органов (печень, поджелудочная железа, легкие, кишечник), пометив их генетическим маркером.
  2. Анализ этого большого массива данных потребовал новых вычислительных подходов, разработанных совместно с физиками из Института Нильса Бора.
  3. Был создан новый вычислительный инструмент для сравнения кластеров клеток, который позволил проанализировать собственные данные и сравнить их с другими.

Практический результат и значение

Используя внезародышевые энтодермальные стволовые клетки (отправную точку альтернативного пути), исследователи успешно сгенерировали кишечные органоидные структуры in vitro.

Это означает, что для создания органов могут работать оба пути. Использование альтернативного маршрута может помочь решить ключевые проблемы в области:

  • Создания функциональных клеток для терапии.
  • Моделирования заболеваний.
  • Тестирования лекарств.

Как отмечает профессор Джошуа Брикман: "Мы еще не достигли нужной функциональности и имеем проблемы со созреванием этих клеток. Возможно, мы сможем решить некоторые из этих проблем, пробуя этот альтернативный путь или комбинируя его с традиционным".