Научници прво стварају људски једњак у матичним ћелијама
По први пут су истраживачи успели да створе људски једњак у лабораторији. Ово може отворити пут за нове, регенеративне третмане.
Једњак је мишићна цев која креће храну и течности које уносимо из грла све до стомака.
Овај орган је направљен од различитих врста ткива, укључујући мишиће, везивно ткиво и слузницу.
Научници из Дечијег центра за матичне ћелије и органоидну медицину (ЦуСТОМ) у Синсинатију у Охају вештачки су узгајали ова ткива у лабораторији користећи плурипотентне матичне ћелије или матичне ћелије које могу да имају било који облик и створе било које ткиво у телу.
Тим - који је водио др Јим Веллс, главни научни директор ЦуСТОМ-а - узгајао је потпуно формирани људски езофаг у лабораторији и детаљно објавио своја открића у раду објављеном у часопису Матичне ћелије ћелије.
Према њиховом сазнању, ово је први пут да је такав подвиг постигнут користећи само плурипотентне матичне ћелије.
Лабораторијски узгајани органоиди једњака могу помоћи у лечењу низа стања, као што су рак једњака и гастроезофагеална рефлуксна болест (ГЕРД).
Они такође могу помоћи у лечењу ређих урођених болести, као што је атрезија једњака (стање у којем се горњи део једњака не повезује са доњим једњаком) и ахалазија једњака (при чему се једњак не контрахује и тако не може давати храну).
Према недавним проценама, ГЕРД - познат и као рефлукс киселине - погађа око 20 процената становништва Сједињених Држава. 2018. године преко 17 000 људи у САД ће развити рак једњака.
Као што Веллс и тим објашњавају у свом раду, постојање потпуно функционалног модела људског једњака - у облику лабораторијски узгајаног органоида - доприноси бољем разумевању ових болести.
Налази такође могу довести до бољих третмана коришћењем регенеративне медицине.
Кључни протеин помаже научницима да расту једњак
Док су покушавали да формирају органоиде, Велс и тим су се усредсредили на протеин зван Сок2 и ген који га кодира. Претходна истраживања су показала да поремећај у овом протеину доводи до низа езофагеалних стања.
Научници су култивисали ћелије људског ткива, као и ћелије ткива мишева и жаба, како би пажљивије испитали улогу Сок2 у ембрионалном развоју једњака.
Тим је открио да Сок2 покреће стварање езофагеалних ћелија инхибирајући други генетски пут који би матичним ћелијама "рекао" да се уместо тога формирају у респираторне ћелије.
Такође су желели да проуче ефекте депривације Сок2 у овим кључним развојним фазама. Експеримент је открио да је губитак Сок2 резултирао обликом атрезије једњака код мишева.
Коначно, успели су да створе органоиде једњака који су били дуги 300–800 микрометара за 2 месеца. Научници су затим тестирали састав лабораторијски узгајаних ткива и упоредили га са саставом људског езофагеалног ткива добијеног биопсијом.
Велс и тим извештавају да су две врсте ткива имале врло сличан састав. Велс коментарише клинички значај органоида рекавши:
„Поред тога што су нови модел за проучавање урођених оштећења попут атрезије једњака, органоиди се могу користити за проучавање болести попут еозинофилног езофагитиса и Барреттове метаплазије, или за биоинжењерско генетичко подударање езофагеалног ткива за појединачне пацијенте.“
„Поремећаји једњака и душника довољно су раширени код људи да би органоидни модели људског једњака могли бити од велике користи.“
Јим Веллс, Пх.Д.
