Ученые вырастили в посуде слезные железы и заставили их плакать

18.03.2021 1:03

Ученые вырастили в посуде слезные железы и заставили их плакать

Как правило, заставлять кого-то плакать - не самое приятное занятие, но новые исследования могут помочь людям, которые не могут этого делать.

Впервые в мире ученые вырастили слезные железы из человеческих стволовых клеток в посуде и заставили их производить слезы - значительное достижение, которое может помочь в разработке методов лечения заболеваний слезных желез и шаг к регенеративной терапии в далеком будущем.

"Мы надеемся, что ученые будут использовать нашу модель для определения новых вариантов лечения пациентов с заболеваниями слезной железы путем тестирования новых лекарств на органоидах пациента или расширения здоровых клеток и, в один прекрасный день, использования их для трансплантации", - сказал молекулярный генетик Ханс Кливерс из института Хюбрехта в Нидерландах.

Слезные железы, которые находятся в глазнице чуть выше глазного яблока, - это органы, которые отвечают за смазывание глаз. Если с ними что-то пойдет не так, глаза могут оказаться слишком влажными или, что очень болезненно, слишком сухими.

Современные методы лечения сухости глаз варьируются от глазных капель до хирургических вмешательств (или глазных капель, приготовленных из вашей собственной крови, в особо тяжелых случаях).

Однако варианты лечения, как правило, ограничены - не в последнюю очередь потому, что, по мнению исследователей, слезная железа или слезная железа плохо изучены. Исследователи пытались исправить это с помощью слезных желез человека и мыши.

Из взрослых плюрипотентных стволовых клеток они сначала вырастили органоиды слезной железы - крошечные трехмерные структуры, которые воспроизводят функцию всего органа. Даже в блюде органоиды развивались и отображали структуры и функции всего органа.

Ученые вырастили в посуде слезные железы и заставили их плакать

Чтобы заставить его вызывать слезы, исследователи подвергли органоид норадреналину (также известному как норадреналин), нейротрансмиттеру, который вызывает выделение слез. Как записали исследователи, органоиды раздувались, как воздушный шар, когда клетки высвобождали слезы изнутри .

"Задача заключалась в том, чтобы заставить органоиды плакать, поскольку это признак слезной железы", - сказала биолог Мари Банье-Элауэ из Института Хюбрехта. "Нам пришлось изменить коктейль факторов, в которых выращиваются органоиды, чтобы они стали зрелыми клетками, которые есть в наших слезных железах и которые способны плакать".

На этих клетках исследователи провели секвенирование мРНК одной клетки, чтобы создать атлас клеток слезной железы. Они смогли определить, что два разных типа клеток - протоковые и ацинарные - производят разные компоненты слез, производимых в железе.

Следующими были органоиды мышей. С их помощью команда развернула CRISPR -Cas9 для удаления гена под названием Pax6, который играет важную роль в эмбриональном развитии органов, включая глаза и слезные железы. После нокаута Pax6 органоиды мыши утратили экспрессию рецепторов нейромедиаторов и генов, участвующих в секреции, производстве слез и метаболизме ретинола.

Интересно, что все это можно найти в синдроме Шегрена, редком аутоиммунном заболевании, которое приводит к сухости глаз и сухости во рту, а в крайних случаях - к слепоте.

У пациентов с синдромом Шегрена потеря Pax6 также наблюдалась в конъюнктиве, ткани, выстилающей веки и покрывающей белки глаз. Таким образом, эти органоиды могут помочь понять и вылечить эту загадочную болезнь.

Наконец, команда хотела проверить возможность использования органоидов слезной железы для трансплантации. Они взяли некоторые из своих слезных клеток человека и пересадили их в слезную железу мыши. В течение двух недель клетки прижились и интегрировались в железу, образуя протоковые структуры.

Они оставались в железе не менее двух месяцев, а некоторые человеческие клетки продолжали расти и делиться два месяца спустя. Они даже производили слезные белки.

Конечно, до трансплантации слезной ткани человека еще далеко. Его нужно будет протестировать и усовершенствовать на живых животных, прежде чем мы сможем даже думать о людях, а этот процесс занимает - по необходимости - годы.

Тем временем, однако, исследование группы может помочь нам лучше понять заболевания слезных желез и найти новые способы их лечения.

Напомним, ранее сообщалось, что биологи создали искусственный моргающий глаз.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2021 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.