20:10 / 11.10.2017 Наука и техника

Биологам удалось вырастить человеческий кишечник в крысах

Picture

Полученные фрагменты могут всасывать питательные вещества и передавать их в кровь.

Биологи из Массачусетского технологического института смогли вырастить фрагменты кишечника человека в полости тела крыс. Фрагменты получились функциональны — они всасывают питательные вещества и передают их в кровь. О результатах работы исследователей сообщается в журнале Nature Communications, передает zn.ua.

Ученые использовали распространенный подход для создания искусственных органов. Они взяли четырехсантиметровый образец тощей кишки крысы и удалили из него клетки, оставив только межклеточный матрикс. Он используется в качестве скаффолда (трехмерной среды для культивирования клеток), который заселяется человеческими клетками.

Так как для создания фрагмента кишечника необходимо вырастить не только выстилающую ткань, но и ткань сосудов, ученые использовали два типа клеток. Для воссоздания собственно выстилающего слоя скаффолд заселили клетками-предшественниками кишечных клеток эпителия. Они были выращены из индуцированных стволовых клеток (iPSC), которые получают "повернув вспять" дифференцировку обычных клеток человека. Чтобы воссоздать не только выстилку, но и кровеносные сосуды, после заселения скаффолда эндотелиоцитами ученые добавили второй тип — клетки эндотелия. Эти клетки были помещены в каналы в скаффолде, соответствующие артериям и венам.

Тестирование получившегося фрагмента кишечника авторы начали с проверки его работоспособности ex vivo, то есть вне живого организма. Они пропускали растворы, содержащие глюкозу и жирные кислоты, через полость кишечника и измеряли изменение уровня этих веществ в кровеносных сосудах. Результат сравнили с образцом кишечника, полученным из только что умершей крысы (для имитации традиционного трансплантат). Оказалось, что уровень переноса глюкозы в кровь составляет 54% от результата обычного образца кишечника, а в случае жирных кислот вообще не отличается.

Вторым этапом проверки стало исследование in vivo — полученный фрагмент имплантировали крысе. Его артерии исследователи подсоединили к сонной артерии, вены — к яремной вене, а в полость фрагмента снова подавали питательный раствор, содержащий глюкозу. После подачи раствора уровень глюкозы в крови крысы повышался, что говорит о функциональности трансплантата в условиях живого организма.