Pátek 31. října 2014. Vědci ve zdravotnickém středisku dětské nemocnice v Cincinnati (USA) dokázali reprodukovat lidskou žaludeční tkáň pomocí pluripotentních kmenových buněk, schopných transformace na jakýkoli typ tkáně.
Díky svým novým „mini-žaludkům“ má věda nyní cenný nástroj pro zkoumání vývoje nemocí souvisejících se zažívacím traktem, od rakoviny po cukrovku.
Obrázky nových mini-orgánů, zveřejněné spolu se zbytkem práce, v časopise Nature, ukazují, jak kmenové buňky simulují miniaturní verzi tkáně lidského žaludku.
„Manipulovali jsme prostředí, ve kterém pěstujeme kmenové buňky, aby napodobovali prostředí embrya v klíčových stádiích vývoje žaludku, “ vysvětluje Jim Sinc, hlavní řešitel oddělení biologického a endokrinního vývoje v dětské nemocnici Cincinnati, Sinc a spoluautor studie.
Je to poprvé, kdy je lidská žaludeční tkáň generována molekulárně. „Nikdo nikdy nevytvořil žaludeční buňky z kmenových buněk, “ vysvětluje Wells. "Objevili jsme, jak podpořit tvorbu trojrozměrné žaludeční tkáně se složitou architekturou."
Klíčem k pěstování organoidů bylo poznání, krok za krokem, procesu tvorby žaludku během vývoje embrya. Vědci simulovali tento proces na Petriho misce a přinutili kmenové buňky, aby se staly buňkami žaludku. Za měsíc se vytvořila tkáň, která měla průměr 3 milimetry.
Tento úspěch bude přínosem pro vědce, kteří studují původ a vývoj nemocí souvisejících s trávicím systémem, a podle autorů studie umožní zkoumat nové cesty v designu léčiv.
„Až dosud byl hlavním problémem při studiu nemocí souvisejících se žaludkem nedostatek laboratorních modelů pro simulaci biologie člověka, “ říká Wells. Myší modely mají nedostatky při zkoumání zažívacích patologií u lidí v důsledku rozdílů mezi druhy ve vývoji embryí a architektury žaludku dospělých.
Aby vědci začali experimentovat s laboratorními mini-žaludky, ve spolupráci s University of Cincinnati School of Medicine, infikovali tyto umělé tkáně bakteriemi H. pylori, hlavní příčinou peptických vředů a rakoviny žaludku.
Po 24 hodinách bakterie aktivovaly biochemické změny orgánu a tkáň dokonale napodobovala raná stádia onemocnění žaludku způsobená bakteriemi, včetně aktivace rakovinového genu zvaného c-Met a rychlého šíření infekce v epiteliálních tkáních.
„Tento mezník by nebyl možný, kdybychom neměli předchozí studie jiných základních vědců, kteří by pochopili embryonální vývoj orgánu, “ vysvětluje Wells.
Zdroj:
Tagy:
Wellness Glosář Regenerace
Díky svým novým „mini-žaludkům“ má věda nyní cenný nástroj pro zkoumání vývoje nemocí souvisejících se zažívacím traktem, od rakoviny po cukrovku.
Obrázky nových mini-orgánů, zveřejněné spolu se zbytkem práce, v časopise Nature, ukazují, jak kmenové buňky simulují miniaturní verzi tkáně lidského žaludku.
„Manipulovali jsme prostředí, ve kterém pěstujeme kmenové buňky, aby napodobovali prostředí embrya v klíčových stádiích vývoje žaludku, “ vysvětluje Jim Sinc, hlavní řešitel oddělení biologického a endokrinního vývoje v dětské nemocnici Cincinnati, Sinc a spoluautor studie.
Je to poprvé, kdy je lidská žaludeční tkáň generována molekulárně. „Nikdo nikdy nevytvořil žaludeční buňky z kmenových buněk, “ vysvětluje Wells. "Objevili jsme, jak podpořit tvorbu trojrozměrné žaludeční tkáně se složitou architekturou."
Klíčem k pěstování organoidů bylo poznání, krok za krokem, procesu tvorby žaludku během vývoje embrya. Vědci simulovali tento proces na Petriho misce a přinutili kmenové buňky, aby se staly buňkami žaludku. Za měsíc se vytvořila tkáň, která měla průměr 3 milimetry.
Tento úspěch bude přínosem pro vědce, kteří studují původ a vývoj nemocí souvisejících s trávicím systémem, a podle autorů studie umožní zkoumat nové cesty v designu léčiv.
„Až dosud byl hlavním problémem při studiu nemocí souvisejících se žaludkem nedostatek laboratorních modelů pro simulaci biologie člověka, “ říká Wells. Myší modely mají nedostatky při zkoumání zažívacích patologií u lidí v důsledku rozdílů mezi druhy ve vývoji embryí a architektury žaludku dospělých.
Aby vědci začali experimentovat s laboratorními mini-žaludky, ve spolupráci s University of Cincinnati School of Medicine, infikovali tyto umělé tkáně bakteriemi H. pylori, hlavní příčinou peptických vředů a rakoviny žaludku.
„Zapůsobil“ bakteriemi
Wells a jeho kolegové byli „ohromeni“ rychlostí, s jakou bakterie H. pylori potahovaly epitelové tkáně - které mají jednu nebo několik vrstev buněk propojených - z infikovaného žaludku.Po 24 hodinách bakterie aktivovaly biochemické změny orgánu a tkáň dokonale napodobovala raná stádia onemocnění žaludku způsobená bakteriemi, včetně aktivace rakovinového genu zvaného c-Met a rychlého šíření infekce v epiteliálních tkáních.
Základní výzkum
Vědci museli kombinovat již publikovanou práci se studiemi své vlastní laboratoře, aby odpověděli na řadu základních otázek o vývoji a formování žaludku. Wells trvá na nedostatku dostupných informací o základním výzkumu.„Tento mezník by nebyl možný, kdybychom neměli předchozí studie jiných základních vědců, kteří by pochopili embryonální vývoj orgánu, “ vysvětluje Wells.
Zdroj:
