Малките копия на панкреаса могат да разкрият слаби места за смъртоносен рак

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Подлагайки специфични клетки на специфични набори химикали в лабораторията, учените успяват да отглеждат тъкани и органи, които имитират тези, открити в човешкото тяло. Това им осигурява мощен инструмент за изследване на болести и лекарства, които може да са в състояние да ги лекуват, и видяхме тези „органоиди“ да приемат формата на миниатюрни лабораторно отгледани сърца, бели дробове, мозъци и кръвоносни съдове. Отглежданите в лаборатория реплики на панкреаса, разработени в MIT, бележат още една крачка напред в тази област, като учените се надяват, че технологията зад нея може не само да помогне за разработването на нови лекарства за ракови заболявания, засягащи органа, но и други особено смъртоносни видове.

Инженерите от MIT, които стоят зад новото проучване, се обединиха с учени от Института за изследване на рака във Великобритания в Манчестър за усилията, опитвайки се да подобрят типичните методи за отглеждане на органоиди в лабораторията. Много от тях разчитат на специализирани гелове за култивиране на лабораторно отгледани тъкани, но те обикновено включват сложни смеси от протеини и растежни фактори, които могат да доведат до смесени резултати и не позволяват растежа на множество типове клетки.

Преди около десетилетие инженерите от Масачузетския технологичен институт започнаха да работят върху синтетичен гел, който може да бъде произведен по по -последователен начин и използван като среда за култивиране на епителни клетки, които се свързват, за да облицоват повечето органи в тялото, заедно с други видове важна подкрепа клетки. Биосъвместим полимер, наречен полиетилен гликол (PEG), служи като основа за новия гел на екипа и оттам те се опитаха да включат други фрагменти от биологичен материал, които биха могли да помогнат за свършването на работата.

Това ги доведе до извънклетъчната матрица (ECM), мрежа от протеини и други материали, които се секретират от клетките по тялото, но ги заобикалят, за да действат като поддържаща структура. Изучаването на биохимичния състав на ECM даде възможност на учените да изберат характеристиките, които са им необходими за техния PEG гел, за да поддържат растежа на епителните и поддържащи клетки. Това включва молекули, наречени пептидни лиганди, които залепват клетките към гела, за да образуват органоиди, и малки пептиди, получени от фибронектин и колаген.

Екипът преди това е използвал този PEG гел за отглеждане на различни форми на епителни тъкани, като тъкани на червата, и е показал, че може да се използва за отглеждане на процъфтяващи поддържащи клетки, наречени стромални клетки и имунни клетки. Новото проучване се фокусира върху адаптирането му към растеж на панкреасна тъкан. Това усилие е мотивирано от трудности при изучаването на туморни клетки на панкреаса в лабораторията, които губят своите ракови белези, когато се отстранят от тялото.

Използвайки здрави или ракови ракови клетки на панкреаса от мишки като отправна точка, екипът успя да използва гела за отглеждане на малки органоиди и тумори на панкреаса, подвиг, който беше повторен с помощта на ракови клетки на панкреаса от човешки пациенти. Те бяха сравнени с тъкани, изследвани при живи мишки, и беше установено, че притежават много от същите клетки и протеини като истинските.

Фибробласти (зелено) и макрофаги (оранжево) действат като поддържащи клетки около лабораторно отглеждани панкреатични органоиди

Джоана Кели и Кристофър Долу/MIT

Надеждата е, че тези органоиди могат да предоставят на изследователите нов инструмент за изследване на критичните взаимодействия между туморите на панкреаса и тяхната среда. Но тъй като гел технологията е изцяло синтетична, относително проста и може да бъде произведена с нова степен на последователност, надеждата е, че тя може да бъде приложена към други видове рак или здравословни състояния чрез включване на различни фактори на растежа.

„Въпросът за възпроизводимостта е основен“, казва авторът на изследването Линда Грифит. “Изследователската общност търси начини да направи по -методични култури на този вид органоиди и най -вече да контролира микросредата.”

Други възможности включват използването на гела като платформа за отглеждане на тъкани и органоиди за изследване на белодробен, колоректален и други видове рак и как потенциалните лекарства влияят върху тези тумори и тяхната среда. Ендометриозата, при която тъканта, облицоваща матката, расте извън органа и причинява болка и безплодие, е друга възможност.

“Раковото поле отдавна разчита на други подходи (миши модели или изолирани клетъчни изследвания) и приносът на органоидния подход, и по -специално структурата на гела, в който тези мини групи от клетки растат, ще бъде от ключово значение за напредъка на изследванията”, казва Хилари Кричли, професор по репродуктивна медицина в Университета в Единбург, която не е участвала в изследването.

Изследването е публикувано в списанието Природни материали.

Източник: MIT

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •