[Researchers develop a technique to produce transplantable livers in the laboratory]
Brezilya’daki São Paulo Üniversitesi Biyobilimler Enstitüsü’nün (IB-USP) ev sahipliğini yaptığı İnsan Genomu ve Kök Hücre Araştırma Merkezi’ndeki (HUG-CELL) araştırmacılar, laboratuvarda karaciğerleri yeniden yapılandırmak ve üretmek için bir teknik geliştirdiler.
Kavram kanıtı çalışması, sıçan karaciğerleri ile gerçekleştirildi. Araştırmalarının bir sonraki aşamasında, bilim adamları, bu organların nakil için arzını artırmak amacıyla, insan karaciğerinin üretimi için tekniği uyarlayacaklar.
Çalışma, FAPESP tarafından desteklendi ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği’nde yayınlanan bir makalede bildirildi: C. “Plan, laboratuvarda ölçeklenecek şekilde insan ciğeri üretmektir. Bu, uyumlu bir donör için uzun süre beklemek zorunda kalmadan Nakledilen organın reddedilme riski, “Makalenin ilk yazarı Luiz Carlos de Caires-Júnior Agência FAPESP’e söyledi. FAPESP tarafından finanse edilen Araştırma, İnovasyon ve Yaygınlaştırma Merkezlerinden (RIDC’ler) biri olan HUG-CELL’in doktora sonrası üyesidir.
Metodoloji, nakil için organlar üretmek için son yıllarda geliştirilen doku biyomühendisliği teknikleri olan hücresizleştirme ve yeniden hücrelendirmeye dayanmaktadır. Ölen bir donörden alınan bir organ, bu durumda karaciğer, dokudan tüm hücreleri çıkarmak için deterjanlar veya enzimler içeren çeşitli çözeltilerle tedavi edilir ve sadece organın orijinal yapısı ve şekline sahip hücre dışı matriks kalır. Hücre dışı matris daha sonra hastadan alınan hücrelerle tohumlanır. Teknik, bağışıklık sistemi reaksiyonlarını ve uzun vadede reddedilme riskini ortadan kaldırır.
HUG-CELL’in baş araştırmacısı ve makalenin son yazarı Mayana Zatz, “Bu, ‘yenilenmiş’ bir karaciğeri nakletmekle karşılaştırılabilir. Hastanın kendi hücrelerini kullandığı için reddedilmeyecek ve bağışıklık sistemini baskılayıcı ilaç vermeye gerek yok,” dedi.
Caires-Júnior, tekniğin sınırda ve nakledilemez olduğu düşünülen organları yeniden oluşturmak için de kullanılabileceğini ve bekleme listesindeki hastalar için organ tedarikini artırabileceğini açıkladı.
“Nakil için mevcut birçok organ, bağışçı bir trafik kazasında öldüğü için aslında kullanılamaz. Teknik, durumlarına bağlı olarak onları onarmak için kullanılabilir” dedi.
Ancak hücresizleştirme işlemi, hücrelere çoğalmasını ve kan damarları oluşturmasını söyleyen moleküller gibi hücre dışı matrisin ana bileşenlerini ortadan kaldırır. Bu, hücre dışı matrise hücre yapışmasını zayıflatır ve yeniden hücrelendirmeyi tehlikeye atar.
Bu engeli aşmak için HUG-CELL araştırmacıları, hücresizleştirme ve yeniden hücrelendirme arasında ekstra bir aşama getirerek tekniği geliştirdiler.
Sıçan karaciğerlerini izole ettikten ve hücresizleştirdikten sonra, hücre dışı matriks içine, şartlandırılmış bir ortamda laboratuarda yetiştirilen karaciğer hücreleri tarafından üretilen proteinler olan SPARC ve TGFB1 gibi moleküller bakımından zengin bir solüsyon enjekte ettiler. Bu proteinler, karaciğer hücrelerine prolifere olmalarını ve kan damarları oluşturmalarını söylediği için sağlıklı bir karaciğer için gereklidir.
Caires-Júnior, “Hücre dışı matrisin bu moleküllerle zenginleştirilmesi, sağlıklı bir karaciğere çok daha benzer hale gelmesini sağlar” dedi.
Sıçan karaciğeri hücre dışı matrisleri çözelti ile işleme tabi tutulmuş ve malzemeye hepatositler, endotelyal hücreler ve mezenkimal hücreler eklenmiştir. Mezenkimal hücreler, yetişkin cilt hücrelerinin (veya diğer kolayca erişilebilen dokulardan alınan hücrelerin) embriyonik benzeri bir pluripotent duruma yeniden programlanmasıyla üretilen insan kaynaklı pluripotent kök hücrelerden (iPSC’ler) türetildi.
Zatz, “Çalışma, bir karaciğerin parçası olan hücre soylarında insan kök hücre farklılaşmasını tetiklemenin ve bu hücreleri, organı işlevsel olacak şekilde yeniden yapılandırmak için kullanmanın mümkün olduğunu gösteriyor. Kavramın kanıtı, tekniğin işe yaradığının ilk gösterimi,” dedi Zatz .
Karaciğer hücreleri, insan özelliklerine sahip bir organ üretmek için sıçan karaciğer hücre dışı matrislerine bir şırınga pompası ile enjekte edildi. İnsan vücudundaki koşulları simüle eden bir kuluçka makinesinde beş hafta boyunca büyüdü. Analiz, SPARC ve TGFB1 ile hücre dışı matris zenginleştirmesinin yeniden hücrelendirmeyi önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi.
Caires-Júnior, “Tedavi karaciğer hücrelerinin büyümesini ve daha güçlü çalışmasını sağladı” dedi. “İnsan karaciğerlerini hücresizleştirmek için bir biyoreaktör inşa etmeyi ve laboratuvarda ölçeklenecek şekilde üretme olasılığını incelemeyi planlıyoruz.”
Tekniğin akciğerler, kalpler ve cilt gibi diğer organları üretecek şekilde uyarlanabileceğini de sözlerine ekledi.
Organ fabrikaları
Proje, farklı teknikler kullanarak nakil organları üretmek veya yeniden yapılandırmak için HUG-CELL tarafından takip edilen araştırma hatlarından birinin bir parçasıdır.
HUG-CELL araştırmacıları, ilaç şirketi EMS ile ortaklaşa yürütülen ve FAPESP (São Paulo Araştırma Vakfı) tarafından Teknolojik Yenilik için Araştırma Ortaklığı Programı (PITE) tarafından desteklenen bir proje aracılığıyla, böbrekler, kalpler gibi domuz organlarını değiştirmeyi hedefliyor. ve insanlara nakli için deri.
İnsanlara nakledilirlerse domuz ciğerleri reddedilecektir, bu nedenle araştırmacılar 3D baskı, hücresizleştirme ve yeniden hücrelendirme gibi başka stratejiler izliyorlar.
Zatz, “Bunlar birbirini tamamlayan yaklaşımlar. Gelecekte organ nakli fabrikalarını görmeyi bekliyoruz,” dedi.
İlk önce rejeneratif tıpta insan karaciğerlerini onarmak için kullanılan laboratuvarda yetiştirilen ‘mini safra kanalları’ Daha fazla bilgi: Luiz Carlos Caires-Júnior ve diğerleri, Hücresizleştirilmiş karaciğerin HepG2 ile koşullandırılmış ortamla ön kaplanması, hepatik yeniden hücrelendirmeyi iyileştirir, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği: C ( 2021). DOI: 10.1016 / j.msec.2020.111862
Alıntı: Laboratuvarda (2021, 6 Nisan) nakledilebilir karaciğerler üretmek için bir teknik, 6 Nisan 2021 tarihinde https://medicalxpress.com/news/2021-04-technique-transplantable-livers-laboratory.html adresinden alındı
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacına yönelik herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölümü çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.