Petak, 31. listopada 2014. - Znanstvenici Medicinskog centra za dječje bolnice u Cincinnatiju (SAD) uspjeli su reproducirati ljudsko želudačno tkivo s pluripotentnim matičnim stanicama koje se mogu transformirati u bilo koju vrstu tkiva.
Zahvaljujući novom „mini želucu“, znanost sada ima vrijedan alat za istraživanje kako se razvijaju bolesti povezane s probavnim traktom, od raka do dijabetesa.
Slike novih mini-organa, objavljene zajedno s ostatkom djela, u časopisu Nature, pokazuju kako matične stanice simuliraju minijaturnu verziju tkiva ljudskog želuca.
"Manipulirali smo okoliš u kojem uzgajamo matične stanice kako bismo oponašali okoliš embrija u ključnim fazama razvoja želuca", objašnjava Sin Wells, glavni istraživač Odjela za biološki i endokrini razvoj u Dječjoj bolnici u Cincinnatiju i koautor studije.
Ovo je prvi put da se ljudsko želudačno tkivo stvara molekularno. "Nitko nikada nije stvorio želučane stanice iz matičnih stanica", objašnjava Wells. "Otkrili smo kako promovirati stvaranje trodimenzionalnog želučanog tkiva složenom arhitekturom."
Ključno za rast organoida bilo je poznavanje, korak po korak, procesa stvaranja želuca tijekom razvoja embrija. Simulirajući ovaj postupak na Petrijevoj posudi, znanstvenici su prisilili matične stanice da postanu stanice želuca. U mjesec dana tkivo se formiralo, promjera 3 milimetra.
Ovo će dostignuće imati koristi znanstvenicima koji proučavaju podrijetlo i razvoj bolesti povezanih s probavnim sustavom i omogućiti će istraživanje novih staza u dizajnu lijekova, tvrde autori studije.
"Do sada je glavni problem proučavanja bolesti povezanih sa želucem bio nedostatak laboratorijskih modela koji bi simulirali ljudsku biologiju", kaže Wells. Modeli miša imaju nedostatke u istraživanju probavnih patologija ljudi zbog razlika u vrstama u razvoju embrija i arhitekture želuca odraslih.
Da bi započeli eksperimentiranje s laboratorijskim mini želucima, istraživači su u suradnji sa Medicinskim fakultetom Sveučilišta u Cincinnatiju zarazili ta umjetna tkiva bakterijom H. pylori, glavnim uzrokom peptičkog čira i raka želuca.
Nakon 24 sata, bakterije su aktivirale biokemijske promjene organa, a tkivo je savršeno oponašalo rane stadije želučane bolesti uzrokovane bakterijama, uključujući aktiviranje gena raka zvanog c-Met i brzo širenje infekcije u epitelnim tkivima.
"Ova prekretnica ne bi bila moguća da nismo imali prethodna istraživanja drugih osnovnih istraživača da bismo razumjeli embrionalni razvoj organa", objašnjava Wells.
Izvor:
Oznake:
Dijeta-I-Prehrana Glosar Lijekovi
Zahvaljujući novom „mini želucu“, znanost sada ima vrijedan alat za istraživanje kako se razvijaju bolesti povezane s probavnim traktom, od raka do dijabetesa.
Slike novih mini-organa, objavljene zajedno s ostatkom djela, u časopisu Nature, pokazuju kako matične stanice simuliraju minijaturnu verziju tkiva ljudskog želuca.
"Manipulirali smo okoliš u kojem uzgajamo matične stanice kako bismo oponašali okoliš embrija u ključnim fazama razvoja želuca", objašnjava Sin Wells, glavni istraživač Odjela za biološki i endokrini razvoj u Dječjoj bolnici u Cincinnatiju i koautor studije.
Ovo je prvi put da se ljudsko želudačno tkivo stvara molekularno. "Nitko nikada nije stvorio želučane stanice iz matičnih stanica", objašnjava Wells. "Otkrili smo kako promovirati stvaranje trodimenzionalnog želučanog tkiva složenom arhitekturom."
Ključno za rast organoida bilo je poznavanje, korak po korak, procesa stvaranja želuca tijekom razvoja embrija. Simulirajući ovaj postupak na Petrijevoj posudi, znanstvenici su prisilili matične stanice da postanu stanice želuca. U mjesec dana tkivo se formiralo, promjera 3 milimetra.
Ovo će dostignuće imati koristi znanstvenicima koji proučavaju podrijetlo i razvoj bolesti povezanih s probavnim sustavom i omogućiti će istraživanje novih staza u dizajnu lijekova, tvrde autori studije.
"Do sada je glavni problem proučavanja bolesti povezanih sa želucem bio nedostatak laboratorijskih modela koji bi simulirali ljudsku biologiju", kaže Wells. Modeli miša imaju nedostatke u istraživanju probavnih patologija ljudi zbog razlika u vrstama u razvoju embrija i arhitekture želuca odraslih.
Da bi započeli eksperimentiranje s laboratorijskim mini želucima, istraživači su u suradnji sa Medicinskim fakultetom Sveučilišta u Cincinnatiju zarazili ta umjetna tkiva bakterijom H. pylori, glavnim uzrokom peptičkog čira i raka želuca.
'Impresioniran' bakterijama
Wells i njegovi kolege bili su "impresionirani" brzinom kojom je bakterija H. pylori obložila epitelna tkiva - koja imaju jedan ili više slojeva stanica povezanih - iz zaraženog želuca.Nakon 24 sata, bakterije su aktivirale biokemijske promjene organa, a tkivo je savršeno oponašalo rane stadije želučane bolesti uzrokovane bakterijama, uključujući aktiviranje gena raka zvanog c-Met i brzo širenje infekcije u epitelnim tkivima.
Osnovno istraživanje
Istraživači su morali kombinirati već objavljeni rad sa studijama vlastitog laboratorija kako bi odgovorili na niz osnovnih pitanja o razvoju i formiranju želuca. Wells inzistira na nedostatku dostupnih informacija o osnovnim istraživanjima."Ova prekretnica ne bi bila moguća da nismo imali prethodna istraživanja drugih osnovnih istraživača da bismo razumjeli embrionalni razvoj organa", objašnjava Wells.
Izvor:
