Усовершенствованный способ для выращивания органоидов

  • 19 ноября, 2016
    0 Comments

    Органоиды представляют собой перспективный и очень удобный предмет исследования: они могут быть использованы для моделирования заболеваний, тестирования лекарст и даже замены поврежденных органов. Однако в настоящий момент процесс получения органоидов весьма трудоемкий и не поддается контролю.

    Органоиды получает путем выращивания стволовых клеток на трехмерных каркасах - гелях, которые имитируют микроокружение стволовых клеток в организме человека. Они содержат определенный состав биомолекул, которые способствуют делению и дифференцировке стволовых клеток, а также создают некий каркас, на котором и растут клетки. В настоящее время гели получают из мышей, что влечет за собой возникновения ряда проблем: метод не поддается стандартизации, т.к. от животного к животному состав гелей постоянно меняются, да и сам состав настолько разрообразен, что не представляется возможным определить, какие молекулы оказывают наиболее сильный эффект на рост стволовых клеток. К тому же всегда существует риск контаминации таких продуктов.

    Лаборатория Matthias Lütolf в Швейцарии разработала синтетический гидрогель, состоящий из воды и полиэтиленгликоля. К основному составу могут добавляться различные компоненты, будь то факторы роста или каркасные белки. Таким образом, появляется возможность оценить вклад различных молекул в образовании органоидов. 

    Одним из таких факторов является белок фибронектин, который помогает стволовым клеткам прикрепляться к гидрогелю. Лаборатория Lütolf обнаружила, что эта адгезия сама по себе имеет огромное значение для растущих органоидов, поскольку вызывает возникновения целого ряда сигналов к стволовой клетке, которые стимулируют процессы роста. Исследователи также обнаружили существенную роль механических свойств (физическая жесткость) геля в регуляции поведения стволовых клеток. Понимание о том, как физические свойства окружающих составляющих влияет на клеточный компонент особенно ценно - в то время как влияние биохимических сигналов на стволовые клетки широко исследуется, влияние физических факторов остается загадочным.

    Поскольку состав нового гидрогеля легко контролируется и отсутствует возвможный риск инфицирования продукта, как в случае с мышиным гидрогелем, такие органоиды могут быть использованы и в клинике. Результаты были опубликованы в журнале Nature/

    Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161116143841.htm

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    За последние десятилетия Регенеративная медицина бурно эволюционировала, вовлекая и объединяя новые достижения в области молекулярной медицины, клеточных технологий, геномного инжиниринга и 3D принтинга, разнообразив арсенал инструментов в клинической практике. Новая эра Регенеративной медицины способствует повышению качества жизни за счет таргентной терапии и появления искусственных тканеинженерных конструкций. Кроме того, активно тестируются нанороботы, которые были бы способны выполнять in vivo манипуляции.

  • Twitter лента