Ученые вырастили ткани кишечника и мозга человека для моделирования и лечения рака
![Ученые вырастили ткани кишечника и мозга человека для моделирования и лечения рака Ученые вырастили ткани кишечника и мозга человека для моделирования и лечения рака](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/ed3/ed3d7f6fb63e01ff8348ad50906a972c_ce_737x491x15x0_cropped_510x340.webp)
Обе работы опубликованы в журнале Nature: ученые из Стэнфордского университета вырастили ткани мозга, а ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны – ткани кишечника.
Как вырастить химеру крысы и человека
Органоиды, полученные из стволовых клеток человека, позволяют обнаружить то, что не могут показать модели на животных, сказал порталу Nature соавтор работы Серджиу Пашка, нейробиолог из Стэнфордского университета в Калифорнии.
Группа Пашки изучает синдром Тимоти: генетическое заболевание, связанное с аутизмом, неврологическими проблемами и заболеваниями сердца. От этого заболевания страдают всего несколько десятков человек в мире. Синдром Тимоти вызван единственной мутацией в гене CACNA1C, который кодирует канал, через который ионы кальция проникают в клетки, в том числе в нейроны.
Хороших моделей синдрома Тимоти на животных не существует, поскольку вызывающая болезнь мутация не вызывает нужных симптомов у грызунов. У исследователей не осталось других вариантов для поиска лечения, как вырастить ткани человека и разрабатывать лечение на них. И это им удалось.
Ученые взяли стволовые клетки у трех человек с мутацией, вызывающей синдром Тимоти, и культивировали их в течение примерно 250 дней. Клетки постепенно превращались в органоиды, содержащие все типы нейронов, обнаруженные в коре головного мозга. Чтобы создать реалистичную среду для органоидов, команда ввела выращенные структуры в мозг крыс. Там клетки сформировали связи с собственными нейронами грызунов.
Фактически, нейробиологи создали своеобразную химеру: крысу, в чьей коре ее собственные нейроны взаимодействуют с нейронами человека. На этой модели были найдены методы лечения синдрома Тимоти. Крысам они помогли. Теперь ученые надеются протестировать найденную терапию на людях.
Модель живого кишечника человека
![Исследователи вырастили опухоли внутри модели ткани кишечника, созданной с помощью стволовых клеток мыши. Исследователи вырастили опухоли внутри модели ткани кишечника, созданной с помощью стволовых клеток мыши.](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/c6d/c6dce183d534fcd0a5efae78a0a1b61b_cropped_510x511.webp)
В другой статье биоинженер Маттиас Лютольф и его коллеги из Федеральной политехнической школы Лозанны использовали стволовые клетки мыши для моделирования ткани кишечника, из которой состоят толстый и прямой кишечник. Целью исследования было создание модели колоректального рака.
Ученые создали клетки, содержащие светочувствительные белки, прикрепленные к генам, вызывающим рак. Эти клетки «включаются» при освещении синим лазером и вызывают рост опухолей в определенных участках органоида. Ученые получают возможность наблюдать, как опухоли развиваются.
На таких органоидах можно проверить, как лекарства или иммунотерапия убивают опухоли, и как окружающая среда человека и иммунная система, влияют на развитие колоректального рака.
По словам Лютольфа, будущие органоиды могут включать в себя бактерии, живущие в кишечнике, или подвергаться воздействию различных уровней кислорода, имитирующих те, которые доступны в различных анатомических областях кишечника. Это сделает живые модели еще более реалистичными.
![Органоид человеческого мозга, на котором цветом выделены различные типы клеток: ядра (пурпурный), клетки-предшественники (желтый), новорожденные нейроны (синий). Органоид человеческого мозга, на котором цветом выделены различные типы клеток: ядра (пурпурный), клетки-предшественники (желтый), новорожденные нейроны (синий).](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/899/8991c4b4fa48506f7c38b984341f9930_cropped_510x340.webp)
.