Из стволовых клеток человека вырастили искусственную печень — лечим печень

Искусственная печень растет после пересадки

Клетки печени, пересаженные в жировую ткань, пытаются стать настоящей печенью.

Клеточная «рассада» для роста печеночной ткани: зеленым окрашены гепатоциты, фиолетовым – кровеносные сосуды. (Фото: Chelsea Fortin, Kelly Srevens / University of Wahington; Sangeeta Bhatia / MIT.)

Скопления клеток печени, предназначенных для пересадки, в гнездах гелевой биоразлагаемой подложки. (Иллюстрация: Stevens et al., Science Translational Medicine (2017).)

Болезни печени иногда доводят больного до того, что печень надо пересаживать. Но донорских органов обычно на всех не хватает. Можно ли как-то помочь человеку, печени которого почти окончательно вышла из строя, без того, чтобы ее полностью пересаживать? Есть ли какой-то способ восстановить печень прямо на месте, в теле больного?

Именно о таком способе пишут исследователи из Массачусетского технологического института в своей статье в Science Translational Medicine. До клинических испытаний тут пока далеко, но предварительные эксперименты на мышах, что называется, внушают надежду.

Несколько лет назад в лаборатории Санджиты Бхатиа (Sangeeta N.

Bhatia) разработали метод, с помощью которого в организм можно было пересаживать дополнительные гепатоциты (клетки печени): их сажали на особую конструкцию, сделанную из стекла с углеводородными волокнами; затем эту конструкцию, размером с контактную линзу, пересаживали мышам в брюшную полость.

Клетки быстро подключались к кровоснабжению и начинали работать, как обычная печень. Однако такие имплантаты могли удержать на себе не более миллиона гепатоцитов. А человеческая печень состоит из 100 млрд гепатоцитов (на считая еще вспомогательных клеток), и чтобы реально помочь пациенту с больной печенью, ему нужно пересадить 10–30% от этих миллиардов.

Внедрить такой клеточный десант единовременно не представляется возможным. Однако у печени есть одна особенность – она способна обновляться без помощи стволовых клеток (хотя такие у нее тоже есть); то есть взрослые, специализированные гепатоциты сохраняют способность к делению. Значит, мы можем пересадить на самом деле немного клеток, в расчете на то, что они сами восполнят недостаток.

Нужно только пересадить их так, чтобы они продолжали размножаться. Сотрудники Санджиты Бхатиа и их коллеги из нескольких научных центров США собрали из клеток печени микрокомплексы, которые посадили в толщу белкового биоразлагаемого геля.

В состав клеточных комплексов вошли клетки печени человека, соединительнотканные фибробласты, которые служат в тканях вспомогательными клетками, и клетки эпителия пуповинной вены – они должны были сформировать кровеносные сосуды. Гель с клетками пересадили мышам в жировую ткань, и спустя какое-то время оказалось, что пересаженная печеночная ткань увеличилась в 50 раз.

Мыши, с которыми ставили опыты, были с генетическим дефектом – у них не работали некоторые реакции аминокислотного обмена, и в организме накапливались некие токсичные вещества; кроме того, животным приходилось есть лекарства, чтобы выжить.

Под действием токсинов и лекарств собственная печень мышей выделяла молекулы, которые сигнализировали о том, что с ней не все в порядке – и эти молекулы, доходя до пересаженных клеточных комплексов, стимулировали рост новых кровеносных сосудов, а те, в свою очередь, побуждали делиться пересаженные гепатоциты.

Авторы работы отмечают, что наиболее удачными в этом смысле были те комплексы, в которых клетки были не просто перемешаны в сферической ячейке, а в которых клетки для сосудов лежали поверх гепатоцитов – тогда в растущей ткани появлялись структуры, напоминающие архитектуру печеночных протоков.

Такие кусочки печени также синтезировали альбумин и трансферрин – то есть те белки, которые клетки печени и должны в норме синтезировать. Вообще «искусственная печень» выполняла все свойственные ей функции, от обезвреживания токсинов до производства желчи. То есть печеночная ткань не просто росла в размерах, но и пыталась – и весьма небезуспешно – стать настоящей печенью.

Возможно, в будущем у больных с печеночными проблемами можно будет вот таким образом прямо в организме выращивать новую печень – пусть не целиком, пусть хотя бы наполовину или не треть, но и этого будет достаточно. Хотя, конечно, прежде чем дело дойдет до клинических испытаний, нужно будет решить еще много вопросов, например, куда лучше пересаживать «печеночные семена» и откуда брать клетки для пересадки – из готовой ли печени или получать их с помощью стволовых технологий из собственных клеток пациента.

Похожие исследования, кстати, проводят с инсулиновыми клетками, которые после пересадки должны заменять своих коллег, погибших из-за диабета первого типа.

Так, в мае мы писали об экспериментах сотрудников из Института диабета при Университете Майами, которые успешно пересадили донорские клетки поджелудочной железы на сальник – такой вариант операции позволяет уменьшить воспалительные осложнения.

Источник: https://www.nkj.ru/news/31808/

Ученые вырастили печень из стволовых клеток

Японские ученые использовали стволовые клетки взрослого человека для создания гепатоцитов, которые при пересадке мышам полноценно функционируют как зародышевый зачаток печени.

Зачаток человеческой печени, имплантированный мышам, является первым экспериментальным шагом развития трансплантации органов, полученных из стволовых клеток, таких как печень, поджелудочная железа и почки, говорит исследовательская группа во главе с Таканори Такебе (Takanori Takebe) из университета Йокохамы в Японии.

«Зачаток печени образуется на самой ранней стадии развития эмбриона — у людей обычно это около пяти или шести недель», сказал Такебе, на брифинге во вторник журналистам. «Мы, в основном, имитировали ранние этапы развития органа».

Открытые в 2006 году, индуцированные стволовые клетки (iPS cells) получают перепрограммированием из зрелых тканей, обычно клеток кожи, в неспециализированные стволовые клетки, что позволяет культивировать их в самые разнообразные типы: от клеток мозга до клеток крови или печени. В новом исследовании, сообщается в журнале Nature, японская команда опубликовала работу, в которой они смешивали индуцированные стволовые клетки с клетками печени и клетками стенок кровеносных сосудов пуповины, чтобы увидеть, что произойдет.

«Они неожиданно самоорганизовались, чтобы сформировать трехмерный зачаток — элементарную печень», говорит Такебе. Каждый такой зачаток был менее одной пятой дюйма в диаметре и состоял, приблизительно, из 180 000 клеток.

Зачатки печени, названные группой исследователей «бутонами», были имплантированы мышам с «отключенной» иммунной системой в мозг и брюшную полость. Ученые покрыли отверстие в черепе каждого животного прозрачным пластиком, что позволяло им наблюдать за развитием «бутонов».

У зачатков, которые заметно выросли в течение двух суток после имплантации, развились кровеносные сосуды, они стали напоминать нормальные ткани печени, выполняющие обычную работу по очистке крови от токсинов.

Они гораздо эффективнее производили человеческие ферменты печени, чем просто большое количество трансплантированных разрозненных клеток-предшественников.В качестве эксперимента, исследователи индуцировали у 12 мышей печеночную недостаточность, вызванную воздействием химических веществ, сходную с заболеванием человека. Тест показал, что имплантированные зачатки печени помогли мышкам выжить.

Команда ученых отметила, что искусственная печень на прoтяжении нескoльких месяцев эксперимента была стабильна и не подвергалась мутациям.

Источник: http://biopro-st.com/ru/patsientam/ispolzovanie-v-kosmetologii/uchenye-vyrastili-pechen-iz-stvolovykh-kletok

Новости и исследования в медицине: новые технологии, методы лечения, профилактики и реабилитации

  • 26 Июня в 1:58 290Можно ли вылечить рак свободными радикалами?Окислительный стресс — это явление, возникающее на клеточном уровне, когда ранее здоровые клетки деградируют и погибают под действием свободных радикалов. Ученые уверены: окислительный стресс поможет вылечить рак.Онкология
  • 25 Июня в 2:10 470Сколько нужно кофе, чтобы защитить сердце?Немецкие ученые выяснили, что четырех чашек кофе в день достаточно для защиты от заболеваний сердца благодаря воздействию кофеина на клеточный протеин р27. Этот неожиданный плюс дополняет перечень полезных свойств напитка, среди которых — профилактик…Сердце и сосуды
  • 22 Июня в 2:10 1447Алкоголь, смертность и заболеваемость ракомРоман алкоголя с человечеством долгий — как и история изучения его пользы и последствий для здоровья. Авторы нового исследования предложили свежий взгляд на связь между алкоголем, смертностью и раком.Онкология
  • 21 Июня в 2:15 1597Ожирение и нарушение микрофлоры связано с депрессиейОжирение в результате избытка жирной пищи вызывает нарушение микрофлоры и влияет на химию мозга. О связи между лишним весом, депрессией и тревожным расстройством сообщают гарвардские исследователи.Питание и диеты
  • 20 Июня в 2:22 1788Открыта еще одна причина рака кишечникаАмериканские ученые открыли очередной механизм, который мешает ДНК восстанавливать поврежденную структуру и предрасполагает к возникновению рака толстого кишечника.Онкология
  • 19 Июня в 2:00 191612 признаков недоедания или когда прекратить диетуСтремление похудеть иногда заканчивается печальными последствиями для здоровья. Как распознать признаки недоедания и когда вовремя прекратить диету — прислушаемся к мнению врачей.Питание и диеты
  • 18 Июня в 7:41 1736Яд утконоса — новое лекарство от диабетаПока эпидемия сахарного диабета накрывает планету, медикаментозное лечение топчется на месте, а искусственная поджелудочная и инновационные помпы остаются слишком сложными, малодоступными для большинства пациентов.Сахарный диабет
  • 14 Июня в 2:00 1754Ученые объяснили, как диабет и курение влияют на памятьИсследователи деменции из Нидерландов объяснили, как сахарный диабет и курение ухудшают память, вызывая голодание клеток и кальцификацию в гиппокампе.Исследования
  • 15 Июня в 2:00 1933Боль в пояснице и выделения из влагалища: возможные причины и лечениеБоль в спине — один из наиболее частых симптомов в клинической практике. Когда боль в пояснице у женщин сопровождается вагинальными выделениями, это требует пристального внимания.Медицина
  • 12 Июня в 1:53 1753Бактериофаг придет на смену антибиотикамАмериканские ученые полагают, что бактериофаги – особые вирусы, заражающие бактерии – уже в недалеком будущем могут стать заменой антибиотиков.Наука и технологии
  • 11 Июня в 2:00 1711Лаурилсульфат и триклозан: зубная паста вызывает рак?Зубные пасты, мыло, шампуни и увлажняющие кремы могут содержать лаурилсульфат натрия (SLS) и лауретсульфат натрия (SLES). Эти химические добавки, как и триклозан, средства массовой информации давно называют причиной рака.Стоматология
  • 08 Июня в 3:03 4354Таргетная терапия немелкоклеточного рака легких (НМРЛ): обзор лекарств и препаратовНемелкоклеточный рак легких (НМРЛ) составляет до 85% всех случаев заболевания. При метастатическом НМРЛ активно применяется таргетная терапия, самостоятельно или в комбинации с химиопрепаратами.Онкология
Читайте также:  Открытие года: ожирение печени влияет на мозг! - лечим печень

Источник: http://medbe.ru/news/nauka-i-tekhnologii/stvolovye-kletki-zamenyat-transplantatsiyu-pecheni/

Из стволовых клеток вырастили человеческую печень

не тем японская наука занимается. ни реформ нет, ни преобразований во всеяпонскую академию наук.

Читать все комментарии(21)

Группа японских исследователей смогла получить миниатюрную печень из человеческих стволовых клеток. Плюрипотентные клетки превратились в диск диаметром 4 миллиметра, который подтвердил свою работоспособность, будучи пересаженным в организм подопытной мыши с вышедшей из строя собственной печенью. Подробности работы приведены в журналеNature, а кратко о ней рассказал Nature News.

Исследователи использовали индуцированные плюрипотентные клетки, то есть стволовые клетки, полученные путем перепрограммирования зрелых клеток взрослого человека. Далее их удалось превратить как в гепатоциты, так и в клетки сосудов и соединительной ткани; ученые получили трехмерную структуру, гистологический анализ которой показал наличие всех необходимых для печени элементов.

Пересадка выращенных в пробирках миниатюрных дисков диаметром около четырех миллиметров подопытным мышам продемонстрировала работоспособность искусственной печени.

Через двое суток после операции кровеносные сосуды животного соединились с сосудами печени, а клетки продолжили деление: орган начал расти дальше.

Печень известна своей высокой способностью к регенерации, поэтому больным, которым требуется новая печень, часто пересаживают небольшую часть органа, взятую у живого донора.

Говорить о скором внедрении в клиническую практику пересадок печени из стволовых клеток пока не приходится.

Исследователи намерены сначала пронаблюдать за поведением искусственной печени в организме мыши, чтобы убедиться в ее безопасности и стабильности.

Некоторые предыдущие научные работы показали, что индуцированные стволовые клетки чаще перерождаются в опухолевые клетки, поэтому вначале надо убедиться в способности новой печени ограничивать свой рост и сохранять требуемые функции.

Несмотря на то, что пересадки печени хорошо отработаны и пациенты после них могут возвращаться к активной жизни, их нельзя назвать рутинной и доступной операцией: иммунологические ограничения затрудняют подбор донора.

Для решения проблемы дефицита органов ученые в настоящее время работают в нескольких направлениях: одни группы пытаются собрать печень из готовых клеточных культур (такую печень уже напечатали на 3D-принтере), другие пытаются повторить процесс формирования органа из стволовых клеток с нуля.

Источник: https://lenta.ru/news/2013/07/04/liver/

Комментирование разрешено только первые 24 часа.

Источник: http://lentka.com/a/507690/

Стволовые клетки против цирроза печени

На днях медицинский мир облетела сенсация: ученым Новосибирского института клинической иммунологии Сибирского отделения РАМН удалось остановить цирроз печени у 39 человек. Что это значит для пьющей страны, где десятки тысяч граждан каждый год отправляются из-за цирроза на тот свет, вряд ли надо объяснять.

Но сенсация на этом не заканчивается. По словам директора института академика Владимира КОЗЛОВА, остановить неизлечимую болезнь сибирякам помогли стволовые клетки. Те самые «клетки молодости», на которые так надеются стареющие люди и из которых медики планируют выращивать запасные органы для замены отслуживших.

Стволовая клетка — родоначальник, предшественник всех клеток в организме, потенциально из них можно собрать человека по частям. На ранних стадиях развития зародыш состоит из стволовых клеток почти полностью, затем они преобразуются в кости, кожу, мозг, нервную систему и внутренние органы.

Главное отличие стволовых клеток — универсальность, из них могут сформироваться клетки любых органов и тканей. Кроме того, эти клетки обладают загадочным и удивительным свойством: введенные в кровь, они как-то сами распознают, какой орган в них нуждается, и устремляются его

Стволовых клеток очень много в материнской плаценте, поэтому акушерские клиники всего мира зарабатывают, продавая оставшийся от родов послед. Много стволовых клеток и в организме младенца.

С возрастом их количество убывает, и у взрослого человека они остаются только в костном мозге как резерв на случай потери крови. Чтобы не было отторжения, лечить пациента стараются его же собственными стволовыми клетками, но их не всегда хватает.

Поэтому на Западе уже сейчас при родах замораживают часть крови новорожденного, создавая для него

Пока лечение стволовыми клетками стоит безумных денег. Дороги не сами клетки, а технология. Как объяснили обозревателю «М-Э» в Московском институте гематологии, одна небольшая ванночка с генетически чистой средой для их выращивания стоит сотни тысяч долларов.

Обозреватель «М-Э» связался с академиком Козловым и выяснил подробности победы над циррозом.

— Что происходит при циррозе печени или, скажем, инфаркте? — рассказывает Владимир Александрович. — Рабочие клетки погибают, и на их месте возникает рубец, потому что природа пустоты не терпит.

А если после гибели рабочих клеток подсадить на их место молодые и здоровые, орган восстановится. При циррозе печени ее клетки перерождаются и замещаются фиброзной (соединительной) тканью.

Эффективных способов лечения цирроза печени сегодня не существует, а с помощью стволовых клеток удается этот процесс остановить.

По словам академика, преимущество этого метода в том, что используются стволовые клетки самого пациента. Поэтому проблемы отторжения не возникает.

— Технология проста: мы забираем стволовые клетки из костного мозга пациента. После селекции и специальной обработки стволовых клеток вводим их непосредственно в печень или в кровь. Уже сегодня можно говорить о клинических результатах.

Мы пролечили 39 пациентов с циррозом токсического и алкогольного происхождения и даже с циррозом на почве гепатита (правда, без активных возбудителей). И биохимические показатели у этих больных пришли в норму, процесс цирроза остановился.

А в некоторых случаях цирроз даже уменьшился, и анализы это подтверждают.

Уже сообщалось, что ученые новосибирского НИИ иммунологии используют стволовые клетки для лечения других заболеваний, и не без успеха.

Выяснить подробности удалось у зампредседателя Сибирского отделения РАМН, члена-корреспондента Академии медицинских наук Владимира КОНЕНКОВА. Оказывается, еще в конце июня ученые Сибирского отделения РАМН докладывали об успешном лечении так называемых аутоиммунных болезней — красной волчанки, рассеянного склероза, некоторых заболеваний крови — при помощи пересадки костного мозга.

— Это большая международная программа, — говорит Владимир Иосифович, — в ней участвует 21 государство.

Всего в мире к этому моменту сделано 46 операций с положительным эффектом, из них 4 — в Новосибирском институте клинической иммунологии.

Путем пересадки костного мозга (как собственного, так и от кровных родственников) мы уже лечим и лейкозы — то, что в народе называется белокровием или раком крови.

Читайте также:  Пельмени с рыбой и морской капустой - лечим печень

По словам Владимира Коненкова, сегодня практически любую недееспособную клетку можно заменить выращенной заново.

Уже были успешные операции, когда стволовые клетки доставлялись через зонд в область инфаркта под визуальным, томографическим, ультразвуковым или рентгеновским контролем.

Определенную дозу клеток вводили прямо в пораженный участок коронарного сосуда, и за определенное время там вместо отмершего участка сердечной мышцы возникали новые, вполне жизнеспособные и полноценные клетки. Такие же работы ведутся по заполнению травматических дефектов.

— В последний год из стволовых клеток научились выращивать любые ткани организма, — продолжает академик. -Имея минимум полноценно функционирующих клеток, достаточно заместить ими поврежденный участок — и они будут выполнять свою функцию. Это относится и к печени, и к поджелудочной железе, и даже к мускулатуре.

Вечной жизни читателям «М-Э» сибирские ученые пока не обещают, а вот омолодиться с помощью стволовых клеток, по их словам, реально уже сейчас. Глубокозамороженные клетки могут жить в термостате вечно.

Если в молодом возрасте у человека взять стволовые кроветворные клетки и заморозить, а потом периодически обновлять его клетки, он будет жить лучше и дольше.

Можно восстановить деятельность мозга: как правило, погибает не мозг вообще, а клетки, ответственные за сокращение сердечной мышцы, за дыхание, — их можно оживить.

В этом году Сибирское отделение РАМН вышло с инициативой организации Центра стволовых клеток в Новосибирске. Такой же центр по инициативе Юрия Лужкова будут строить и в Москве. Но даже при наличии денег говорить о массовой пересадке стволовых клеток в России пока рано.

— Мы попали в странную ситуацию, — разводит руками Владимир Коненков. — Минздрав считает, что без подписи министра здравоохранения ни один метод лечения применяться не может. Но министр у нас один на всю многомиллионную страну.

Чтобы начать испытания, мы должны представить министерству клинический материал — мол, пролечили 100 больных и получили вот такой эффект, разрешите сделать еще 1000 операций.

Но в министерстве нас спросят: «А на каком основании вы пролечили эту сотню — у вас же нет разрешения?!» Получился замкнутый порочный круг: без разрешения нет испытаний — без испытаний нет разрешения.

К счастью, уже готовится приказ Минздрава о разрешении применения метода пересадки стволовых клеток на территории России. Правда, наши мудрые законодатели приняли закон, запрещающий опыты по клонированию тканей человека, но мы надеемся, что Минздрав под напором мировых компаний разрешит проведение испытаний по пересадке стволовых клеток в ограниченных сериях.

— Есть еще одно препятствие — клиенты у нас бедные, клиники тоже, — говорит Владимир Иосифович. — Покупать новые технологии некому.

Мировая цена за образец плаценты со стволовыми клетками колеблется в районе 20 — 30 долларов, зато операция по трансплантации клеток стоит сотни тысяч долларов.

Пока стандарт нового «волшебного» препарата будет стоить $1000, пациент не будет его принимать, а врач не станет назначать. Для кого-то эта сумма реальна, но таких мало.

≫ Больше информации по теме: http://www.transplantation.ru/ru/article15a.php

Источник: http://live-excellent.ru/lechenie-pecheni/pechen-zhelchnyj-puzyr/7078-stvolovye-kletki-protiv-tsirroza-pecheni

Ученые разработали технологию, позволяющую массово выращивать клетки печени — Биология

Биологи из Японии и США продемонстрировали технологию, которая преодолевает основные препятствия в искусственном создании тканей печени человека, пригодных для терапевтической трансплантации больным людям.

Несколько лет назад биоинженеры начали развивать направление под названием «органоидная технология» — технология по выращиванию искусственных органов.

Перед учеными стояла цель уйти от прямой зависимости от доноров, которые поставляли биологические органы больным людям, нуждающимся в трансплантации. По данным ООН, около 30% больных людей умирает, не дождавшись пересадки органа.

Но до недавнего времени создание искусственных органов из-за несовершенства технологии оставалось труднодостижимым заданием.

В своей новой работе для выращивания клеток печени ученые взяли индуцированные человеческие плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). Эти клетки получают из клеток различных тканей путем их генетического репрограммирования. Плюрипотентность в их названии означает возможность превращения таких клеток в любые виды (клетки печени, сердца и т.д.).

На подготовительном этапе исследователи, используя iPSC-клетки как доноры, начали массовое производство по выращиванию трех видов клеток-предшественников, необходимых для создания печени. Это клетки печеночной энтодермы, эндотелиальные и мехензимальные клетки. Затем эти клетки-предшественники помещались в специально разработанные, покрытые пленкой микролунки.

В этих микролунках формировались самоорганизующиеся трехмерные фрагменты («почки») печени. После того как в микролунке генерировалось более 20 000 таких печеночных «почек», способных, как пишут ученые, достигать терапевтически жизнеспособного уровня, их пересаживали животным с тяжелыми болезнями печени.

И, как показали эксперименты, такие пересадки спасали лабораторных животных.

Как пишут ученые, их новая технология позволяет выращивать искусственную печеночную ткань таких объемов, которые достаточны для трансплантации больному с тяжелой болезнью печени или с нарушением функции органа. Так как ткани печени генерировались полностью из клеток, индуцированных человеком, это сделало их безопасными, без побочных продуктов животных клеток, которые использовались в исследовательских целях ранее.

«Поскольку мы теперь можем преодолеть препятствия для создания высокофункциональных тканей печени, наш производственный процесс близок к стандартам клинического уровня.

В итоге это позволит нам помочь многим людям с конечной стадией заболевания печени.

Мы хотим спасти жизнь детей, которые нуждаются в трансплантации печени, преодолевая нехватку донорской печени, доступной для этого», — пишут авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.

Ранее «семена» с клетками печени, разработанные учеными из нескольких американских университетов, также прижились в больных мышах.<\p>

Источник: https://chrdk.ru/news/tekhnologiyu-pozvolyayushchuyu-massovo-vyrashchivat-kletki-pecheni

Невероятно, но факт: ученые вырастили целую печень из стволовых клеток

 

Биологами из Америки был выращен аналог печени. Эксперимент увенчался успехом и первые опыты уже прошли на грызунах, передает Joinfo.ua, ссылаясь на журнал Stem Cells Translational Medicine.

«Клеточная терапия может стать спасением для людей, и в особенности детей, страдающих от проблем с метаболизмом и болезней печени.

Мы показали, что мы можем создавать гепатоциты, похожие по своим свойствам на те, что присутствуют в «живой» печени, и продемонстрировали, что эти клетки обладают всеми нужными свойствами и могут распространяться по органу», — было сообщено Каспером Вангом (Kasper Wang) из университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Ученый вместе со своими коллегами уже на протяжении многих лет работал над изучением секретов формирования кишечника, печени и других органов в организме зародыша и внутри тела здорового человека. Затем они «повторить» этот процесс в пробирке при помощи эмбриональных или «перепрограммированных» стволовых клеток. 

Совсем недавно, по словам Ванга, его команда смогла вырастить взрослые клетки кишечника и заставить их объединиться в полноценную кишечную ткань. Потом, используя те же принципы, ученые начали работать над получением аналогичных образцов ткани печени. Ими были взяты «заготовки» из стволовых клеток, которые были запрограммированы в гепатоциты и прочие клетки этого органа. 

По завершению эксперимента ученые были рады результатам. Они смогли вырастить миниатюрные образцы печени в пробирке и имплантировать его в тело крыс и мышей.

Будучи в их организме орган «подключался» к кровеносной системе и начал вырабатывать альбумин, который является одним из важнейших белков организма, производящийся клетками печени.

Более того, повреждение «природной» печени у крыс и мышей не приводило к их быстрой смерти, что говорит о том, что искусственная печень занималась и очисткой крови от «мусора», а также была задействована в других критических функциях.

Ученые отметили, что форма и структура органоидов не была похожа на нормальную печень. Но в них содержались все ключевые ее компоненты – гепатоциты, клетки, вырабатывающие желчь, кровеносные сосуды, жирозапасающие клетки и эпителий.

Ванг и его коллеги предположили,  что подобные органоиды можно использовать в качестве исходного материала для производства клеток печени, при помощи которых можно «засеивать» поврежденную печень больных людей и тем самым защищать ее от гибели и восстанавливать ее функцию. 
 

Читайте также:  Простейшие котлетки из трески - лечим печень

Источник: https://joinfo.ua/hitech/scince/1178454_Neveroyatno-fakt-uchenie-virastili-tseluyu-pechen.html

Ученые создали искусственную печень

Большая часть пациентов, нуждающихся в пересадке жизненно важных органов, таких как сердце или печень, сегодня не доживают до спасительной операции. Причина в том, что найти донорский орган, подходящий пациенту по всем параметрам, крайне сложно.

Не говоря уже о том, что появляются эти самые органы в результате гибели других людей.

Но достижения ученых в области биоинженерных и клеточных технологий обещают решить эту проблему — искусственное сердце или печень для пересадки будут производить почти так же, как сегодня запчасти для автомобилей.

На первом Всероссийском симпозиуме «Новейшие методы клеточных технологий в медицине», который проходит в новосибирском Академгородке, в одном из докладов было рассказано об успехах в создании биоискусственной печени.

Как сообщил завотделом Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов (Москва) Мурат Шагидулин, создан искусственный аналог этого важнейшего органа человека, который можно трансплантировать.

Искусственная почка: эволюция и принципы работы

По словам ученого, «биопечень» прошла доклинические испытания на лабораторных животных, страдающих острой или хронической печеночной недостаточностью. Спустя год после операции по пересадке искусственной печени ни одно из животных не умерло, за это же время в контрольной группе погибла половина крыс, которым трансплантацию не делали.

При этом, как отметил Мурат Шагидулин, через три месяца после трансплантации у подопытных животных были обнаружены вполне здоровые гепатоциты (клетки печени) и новые кровеносные сосуды, таким образом, ученым удалось запустить процесс регенерации пересаженной печени, а, значит, она успешно прижилась после пересадки.

Успехи в выращивании искусственных органов связаны с прорывом, который произошел за последние 20 лет в биотехнологиях.

— Новые методики позволяют выращивать абсолютно совместимые с конкретным человеком органы на основе его же собственных клеток (например, кожи), — рассказал проректор по научной работе НГУ Сергей Нетесов.

— Вся технология описана в книге, которая вышла при участии Новосибирского госуниверситета: среди авторов есть наши преподаватели, в частности профессор Сурен Закиян, заведующий лабораториями сразу в двух институтах СО РАН.

Благодаря их работе в книге появился очень конкретный раздел «Протоколы получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток», такие протоколы — это первый этап отработки технологии для лечения реальных пациентов.

Но проблема в том, что сегодня в России отсутствует законодательные основы для работы с клетками человека.

Проект Федерального закона «О применении биомедицинских клеточных технологий в медицинской практике» был написан еще в 2010 году. Но до сих пор этот документ не принят.

Участники симпозиума подчеркнули, что законодателям нужно поторопиться, иначе новейшие достижения биомедицины так и не дойдут до конкретных пациентов.

Источник: https://rg.ru/2014/09/04/reg-sibfo/pechen.html

Искусственная печень умеет расти

При некоторых заболеваниях печени единственным выходом становится ее трансплантация. Проблема в том, что донорских органов постоянно не хватает, и многим пациентам приходится подолгу ждать своей очереди.

Но болезнь обычно ждать не желает. Она прогрессирует и может убить человека, прежде чем для него найдется трансплантат. На помощь приходят искусственно выращенные органы.

Пока это направление еще только начинает развиваться, но уже достигнуты некоторые успехи.

Несколько лет назад ученые из лаборатории Санджиты Бхатиа (Sangeeta N.

Bhatia) в Массачусетском технологическом институте создали каркас из стекла с добавлением углеводородного волокна, на котором можно разместить печеночные клетки (гепатоциты), после чего пересадить полученный «трансплантат» размером примерно с контактную линзу в организм. В качестве «пациентов» использовали лабораторных мышей.

Испытания «искусственной печени» показали хорошие результаты. Трансплантат обычно хорошо приживался, начинал получать кислород и питательные вещества из кровеносных сосудов. Подсаженные гепатоциты начинали выполнять функции нормальных клеток печени.

Проблема состояла в том, что на каркасе можно было разместить лишь один миллион клеток. А печень человека состоит из 100 миллиардов гепатоцитов. А еще в ней есть соединительная ткань, которая образует капсулу органа и перегородки между дольками, несет кровеносные и лимфатические сосуды.

По следам Прометея

Для того чтобы восстановить работу печени, человеку нужно пересадить хотя бы 10–30 миллиардов гепатоцитов. Сделать это за один раз невозможно.

Но может оказаться полезным одно замечательное свойство печени, о котором рассказывали еще древнегреческие мифы. Наверняка многие помнят легенду о Прометее, прикованном к скале.

Каждый день прилетал огромный орел, чтобы полакомиться печенью героя, а за ночь она успевала отрасти снова. Непонятно, откуда об этом знали древние греки, но печень действительно умеет регенерировать.

Достаточно пересадить в организм часть клеток — дальше они размножат себя сами.

Для того чтобы воспроизвести это на практике, американские ученые создали специальные микрокомплексы — «семена», содержащие печеночные клетки, фибробласты (клетки соединительной ткани) и клетки из пуповинной вены (они должны были сформировать в «искусственной печени» сеть кровеносных сосудов). «Семена» поместили в биоразлагаемый белковый гель и пересадили мышам. В итоге уже в организме животных количество печеночной ткани увеличилось в 50 раз.

Для эксперимента специально вывели мышей, у которых был нарушен обмен аминокислот, за счет чего в их организме накапливались токсичные вещества. Животным вводили некоторые лекарства.

Под действием токсинов и лекарственных препаратов собственная печень выделяла вещества, которые достигали трансплантата и стимулировали в нем рост кровеносных сосудов.

Вслед за сосудами росла и печеночная ткань.

Не только растет, но еще и работает

В норме печень выполняет множество разных функций. Она обезвреживает токсины, участвует в пищеварении, синтезирует необходимые для организма вещества. «Искусственная печень», выращенная в биоразлагаемом геле, взяла на себя большинство этих функций. И это не может не обнадеживать.

Пока еще технология далека от внедрения в клиническую практику, но работы в этом направлении ведутся. Ученые пытаются разобраться, из каких клеток лучше выращивать для человека новую печень: из готовых гепатоцитов, или из его собственных стволовых клеток. Также нужно понять, в какую часть тела лучше пересаживать трансплантат.

Выращивание печени в организме пациента — метод лечения, который, возможно, начнет применяться в недалеком будущем. Но это не означает, что современные врачи не знают, как помочь пациентам с серьезными заболеваниями печени. Эффективные методы лечения существуют.

Получите консультацию по телефону +7 (495) 233-64-94 или направьте запрос через форму обратной связи

Источник: http://oncohepatology.ru/news/459-iskusstvennaya-pechen/

Ученые впервые вырастили печень из стволовых клеток

Биологи из Японии сумели перепрограммировать стволовые клетки в единичные гепатоциты ― основные клетки печени, что стало большим шагом на пути к созданию искусственного органа.

Биологи из Японии сумели перепрограммировать стволовые клетки в единичные гепатоциты ― основные клетки печени, что стало большим шагом на пути к созданию искусственного органа.

Это стало возможным благодаря методике, позволяющей выращивать полноценные «части» печени из перепрограммированных стволовых клеток. Биологи успешно пересадили такие «закотовки» в тело мыши, превратив их в подобие настоящего органа, сообщает журнал Nature. Эта методика позволит в ближайшем будущем восстанавливать органы при повреждении и болезнях.

Эксперимент удался группе исследователей под руководством Хидэки Танигути (Hideki Taniguchi) из университета Йокогамы (Япония). Впервые они получили искусственным путем  единичные гепатоциты в июне 2012 года.  Изучив, что происходит при развитии печени в зародыше человека, ученые воспроизвели необходимые условия в чашке Петри с будущими гепатоцитами.

В частности, они добавили в культуру особые клетки из стенок сосудов пуповины, а также клетки-«заготовки» для стенок будущих сосудов печени. Через 48 часов эти культуры кардинально преобразились: они сжались до небольших комочков, напоминавших прообраз печени в зародыше.

Сходство было не только внешним — в этих «бутонах», как их назвали их биологи, были активны те гены, которые обычно связываются с работой гепатоцитов.

Для проверки жизнеспособности полученных «бутонов» ученые пересадили их под кожу мышей с отключенной иммунной системой и проследили за их ростом. На вторые сутки после имплантации заготовка «подключилась» к кровеносной системе организма-хозяина и начала расти. Через два месяца ученые получили полноценный орган, исполняющий все функции печени.

Выращенный орган невелик — всего 5 миллиметров, однако его состав и функции ничем не отличаются от человеческой печени. Она вырабатывает протеины и расщепляет поступающие в организм лекарственные препараты.

По словам Танигути и его коллег, искусственная печень сохраняла стабильность и не была подвержена мутациям на протяжении нескольких месяцев эксперимента. Данный факт, как считают биологи, позволяет начать работу над адаптацией этой методики выращивания печени для людей.

На это может уйти еще около десяти лет, однако японские ученые уверены, что теперь открыт путь к более амбициозным экспериментам по выращиванию органов. Исследователи  планируют вводить стволовые печеночные клетки в кровь пациента, чтобы с кровотоком они попадали в поврежденный орган, начав восстановление.

Биологи уверены, что, используя эти же приемы, возможно создавать и другие органы, например, поджелудочную железу.

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-vpervye-vyrastili-pechen-iz-stvolovyh-kletok

Ссылка на основную публикацию