Bahnbrechende forschung - mit wissenschaftler produzieren künstliches lebergewebe


Bahnbrechende forschung - mit wissenschaftler produzieren künstliches lebergewebe

Die bahnbrechende Forschung am MIT hat eine Möglichkeit gefunden, Leberzellen in einer Laborschale zu wachsen, die in der Lage ist, neues Lebergewebe zu produzieren.

Die Leber kann sich selbst regenerieren, wenn ein Teil davon entfernt wird. Seit Jahren suchen die Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, diese Fähigkeit auszunutzen und Leberzellen außerhalb des Körpers zu wachsen, mit der Hoffnung, dass Lebergewebe, das künstlich hergestellt wurde, für die Transplantation verwendet werden könnte.

Allerdings ist es ein ständiger Kampf, weil die Zellen (genannt "Hepatozyten") ihre Funktion verlieren, sobald sie aus dem Körper entfernt sind.

Sangeeta Bhatia, der John und Dorothy Wilson Professor für Gesundheitswissenschaften und Technik und Elektrotechnik und Informatik am MIT, sagte, dass es ein komplettes "Paradoxon gewesen sei Wir wissen, dass Leberzellen fähig sind zu wachsen, aber irgendwie können wir sie nicht wachsen lassen ".

Doch eine Gruppe von Forschern, die von Bhatia geführt werden, haben endlich Gelang es, einen Weg zu finden, um Leberzellen normal in einer Laborschale zu verarbeiten und sich zu vermehren, um neues Gewebe zu erzeugen.

Das Team identifizierte 12 verschiedene Verbindungen, die es Leberzellen erlauben, normal zu funktionieren, auch wenn sie nicht im Körper sind.

Die Ergebnisse, die in der Ausgabe vom 2. Juni veröffentlicht wurden Naturchemische Biologie , Könnte möglicherweise helfen, über 500 Millionen Menschen, die unter chronischen Lebererkrankungen wie Hepatitis C leiden.

12 Verbindungen halten den Schlüssel zum Lebergewebewachstum

In früheren Untersuchungen stellte Bhatia fest, dass durch die Vermischung von Hepatozyten mit Maus-Fibroblastenzellen die Leberzellen vorübergehend eine normale Funktion aufrechterhielten.

Diese neue groß angelegte Studie verwendete eine ähnliche Technik, so dass Hepatozyten in Schichten mit den Fibroblastenzellen wachsen konnten. Die Forscher konnten dann über 12.500 verschiedene Chemikalien, die für das Leberzellwachstum verantwortlich waren, studieren.

David Thomas, ein Associate Researcher, der mit Todd Golub am Broad Institute arbeitet, misst die Expressionsniveaus von 83 verschiedenen Leberenzymen, die sich als verantwortlich für die schwierigsten Aufgaben erwiesen haben.

Die Forscher waren in der Lage, 12 Verbindungen zu identifizieren, die dazu beigetragen haben, diese Funktionen aufrechtzuerhalten , Nach dem Screening Tausende von Zellen aus acht verschiedenen Spendern.

Darüber hinaus identifizierten sie zwei Verbindungen, die besonders gut unter den Zellen von jüngeren Spendern arbeiteten, so dass das Team beschlossen, sie in Leberzellen aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) zu testen.

Bisherige Bemühungen, Hepatozyten von iPSCs herzustellen, haben niemals dazu geführt, dass sie einen völlig reifen Zustand erreichen. Allerdings, wenn die Zellen mit diesen beiden Verbindungen behandelt wurden, half es ihnen, sie zu reifen.

Was sind iPSCs?

Das Team hofft, dass diese Verbindungen auch andere Zelltypen beeinflussen können und die Grundlage für ein "universelles Reifungsprogramm" bilden.

Zu den Plänen für die zukünftige Forschung gehören die Implantation der Leberzellen in Mäuse und das Sehen, ob sie als Ersatzgewebe verwendet werden können.

Die Bedeutung der Blutgefäße

Es ist zwingend erforderlich, Blutgefäße zu bauen, um die Gewebe lebendig zu halten.

Die Bedeutung des Aufbaus von Blutgefäßen für neue Organe wurde in einer früheren Studie von Andrew Putnam, UM Associate Professor für Biomedizinische Technik betont, sagte er, dass "es nicht nur genug ist, um ein Stück Gewebe zu machen, das wie Ihr gewünschtes Ziel funktioniert Nähren Sie es mit Blut, indem Sie es vaskularisieren, es wird nur so groß sein wie der Kopf eines Stiftes."

Seine Forschung zeigte, dass adulte Stammzellen dieses Problem lösen konnten. Ein Papier über die Ergebnisse ist online veröffentlicht in Tissue Engineering Teil A .

Bhatia und Kollegen arbeiten an wachsenden Blutgefäßen, um das ausgearbeitete Lebergewebe mit viel Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Vorherige Forschung, veröffentlicht in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften , Zeigte das Wenn vorgeformte Schnüre von Endothelzellen in das Lebergewebe gelegt werden, entwickeln sie sich schließlich in Blutgefäße.

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