Штучна печінка росте після пересадки, Наука та життя
Клітини печінки, пересаджені у жирову тканину, намагаються стати справжньою печінкою.
Хвороби печінки іноді доводять хворого до того, що печінку треба пересаджувати. Але донорських органів зазвичай не вистачає. Чи можна якось допомогти людині, печінки якої майже остаточно вийшла з ладу, без того щоб її повністю пересаджувати? Чи є якийсь спосіб відновити печінку прямо на місці, у тілі хворого?
Саме про такий спосіб пишуть дослідники з Массачусетського технологічного інституту у своїй статті уScience Translational Medicine. До клінічних випробувань тут поки що далеко, але попередні експерименти на мишах, що називається, вселяють надію. Кілька років тому в лабораторії Санджити Бхатіа (Sangeeta N. Bhatia) розробили метод, за допомогою якого в організм можна було пересаджувати додаткові гепатоцити (клітини печінки): їх садили на особливу конструкцію, виготовлену зі скла з вуглеводневими волокнами; потім цю конструкцію, розміром з контактну лінзу, пересаджували мишам у черевну порожнину.
Клітини швидко підключалися до кровопостачання та починали працювати, як звичайна печінка. Однак такі імплантати могли втримати не більше мільйона гепатоцитів. А людська печінка складається зі 100 млрд гепатоцитів (нараховуючи ще допоміжних клітин), і щоб реально допомогти пацієнтові з хворою на печінку, йому потрібно пересадити 10–30% від цих мільярдів.
Впровадити такий клітинний десант одночасно неможливо. Однак у печінки є одна особливість - вона здатна оновлюватися без допомоги стовбурових клітин (хоча такі у неї теж є); тобто дорослі, спеціалізовані гепатоцити зберігають здатність до поділу. Отже, ми можемо пересадити насправдісправі небагато клітин, у розрахунку те, що вони самі заповнять недолік. Потрібно лише пересадити їх так, щоб вони продовжували розмножуватись.
Співробітники Санджити Бхатіа та їхні колеги з кількох наукових центрів США зібрали з клітин печінки мікрокомплекси, які посадили в товщу білкового біорозкладного гелю. До складу клітинних комплексів увійшли клітини печінки людини, сполучнотканинні фібробласти, які служать у тканинах допоміжними клітинами, та клітини епітелію пуповинної вени – вони мали сформувати кровоносні судини. Гель із клітинами пересадили мишам у жирову тканину, і згодом виявилося, що пересаджена печінкова тканина збільшилася в 50 разів.
Миші, з якими ставили досліди, були з генетичним дефектом – вони не працювали деякі реакції амінокислотного обміну, й у організмі накопичувалися деякі токсичні речовини; крім того, тваринам доводилося їсти ліки, щоби вижити. Під дією токсинів та ліків власна печінка мишей виділяла молекули, які сигналізували про те, що з нею не все гаразд – і ці молекули, доходячи до пересаджених клітинних комплексів, стимулювали зростання нових кровоносних судин, а ті, своєю чергою, спонукали ділитися пересаджені. гепатоцити.
Автори роботи відзначають, що найбільш вдалими в цьому сенсі були ті комплекси, в яких клітини були не просто перемішані в сферичній комірці, а в яких клітини для судин лежали поверх гепатоцитів - тоді в тканині, що росте, з'являлися структури, що нагадують архітектуру печінкових проток.
Такі шматочки печінки також синтезували альбумін і трансферрин - тобто ті білки, які клітини печінки і повинні в нормі синтезувати. Взагалі "штучна печінка" виконувала всі властиві їй функції, від знешкодження токсинів довиробництва жовчі. Тобто печінкова тканина не просто росла в розмірах, а й намагалася – і дуже небезуспішно – стати справжньою печінкою.
Можливо, у майбутньому у хворих із печінковими проблемами можна буде ось таким чином прямо в організмі вирощувати нову печінку – хай не цілком, хай хоча б наполовину чи не третину, але й цього буде достатньо. Хоча, звичайно, перш ніж справа дійде до клінічних випробувань, потрібно буде вирішити ще багато питань, наприклад, куди краще пересаджувати «печінкове насіння» і звідки брати клітини для пересадки – з готової печінки або отримувати їх за допомогою стовбурових технологій із власних клітин пацієнта .
Подібні дослідження, до речі, проводять з інсуліновими клітинами, які після пересадки мають замінювати своїх колег, які загинули через діабет першого типу. Так, у травні ми писали про експерименти співробітників Інституту діабету при Університеті Майамі, які успішно пересадили донорські клітини підшлункової залози на сальник – такий варіант операції дозволяє зменшити запальні ускладнення.