Команда исследователей под руководством USC Stem Cell совершила важный шаг вперед в разработке синтетических почек. Ученые представили метод выращивания лабораторных структур почки (органоидов), достигших беспрецедентной сложности и зрелости.
Революционный инструмент для медицины
«Это прорывной инструмент для моделирования болезней почек, поражающих каждого седьмого взрослого», — заявил руководитель исследования Чжунвэй Ли, доцент Университета Южной Калифорнии. «Это также ключевой этап на пути к нашей главной цели — созданию функциональной искусственной почки для пациентов, ожидающих трансплантацию — единственного спасения при терминальной стадии почечной недостаточности».
От нефронов к ассемблоидам
Ранее лаборатория Ли успешно создала органоидные структуры, имитирующие нефроны (фильтрующие элементы) и собирательные трубочки (концентрирующие мочу). Теперь ученым удалось объединить эти компоненты, создав гибридные структуры — «ассемблоиды». После оптимизации условий культивирования для мышиных и человеческих клеток, ассемблоиды пересадили живым мышам, где они продолжили развитие: увеличились в размерах, обзавелись соединительной тканью и кровеносными сосудами.
Естественный путь к функциональности
«Созревая в организме, ассемблоиды используют природную способность клеток-предшественников к самоорганизации», — пояснил Чжунвэй Ли. «Мы уверены, что именно этот путь приведет нас к созданию работающих синтетических почек». И мышиные, и человеческие ассемблоиды демонстрировали ключевые функции: фильтрацию крови, поглощение белков (включая альбумин), секрецию гормонов и первые признаки образования мочи.
Преодоление эмбриональной стадии
В отличие от прежних органоидов, созревавших лишь до эмбрионального уровня, мышиные ассемблоиды достигли зрелости, сравнимой с почками новорожденных мышей. Человеческие структуры также превзошли эмбриональную стадию, хотя их точную степень зрелости установить сложнее из-за нехватки образцов почек новорожденных детей.
Точные модели болезней и перспективы
Исследование подтвердило, что ассемблоиды служат высокоточной платформой для изучения сложных почечных патологий. Например, выращенные из клеток с мутацией гена PKD2 (вызывающей поликистоз почек), ассемблоиды образовали крупные кисты у мышей и показали комплексные признаки болезни (воспаление, фиброз), ранее недоступные для моделирования.
«Наша работа открывает новые горизонты в изучении почечных заболеваний, — подчеркнул Чжунвэй Ли, — и закладывает прочную основу для создания функциональных искусственных почек, способных спасать жизни».
Источник: scientificrussia.ru
