Japońska farma organów

Nerki wyhodowane z komórek macierzystych pracują w ciałach zwierząt. Rewolucja w transplantologii?

Publikacja: 23.09.2015 17:30

Mininerka uzyskana z ludzkich komórek macierzystych na Uniwersytecie w Queensland

Mininerka uzyskana z ludzkich komórek macierzystych na Uniwersytecie w Queensland

Foto: Rzeczpospolita

Dr Shinya Yakote z Uniwersytetu Medycznego Jikei w Tokio pokazał, że nerki uzyskane z komórek macierzystych mogą funkcjonować w żywym organizmie. Raport z jego badań opublikowało amerykańskie czasopismo naukowe „PNAS". To znaczący krok na drodze ku hodowaniu organów do przeszczepów.

Wyhodowane przez dr. Yakote organy były właściwie miniaturkami nerek. Tego rodzaju organoidy naukowcy potrafią już hodować od jakiegoś czasu. Nowością jednak w japońskich badaniach jest to, że mininerki podjęły pracę po wszczepieniu do ciała zwierzęcia.

Wcześniejsze próby były pod tym względem nieudane, bo choć nerka działała, wytwarzany mocz nie miał zapewnionej drogi odpływu, co skutkowało wodonerczem: organ puchł od nadmiaru płynu. Dlatego Japończycy wyhodowali teraz nie tylko nerki, ale też od razu moczowody i pęcherze. Całe zestawy tego rodzaju (dwie małe nerki plus pęcherz) wszczepiali szczurom w miejsce jednej z naturalnych nerek zwierzęcia. W organizmie nowe tkanki podejmowały pracę i rosły. Po jakimś czasie szczur przechodził kolejną operację, wszczepiony pęcherz podłączano do jego naturalnego pęcherza. Zwierzę miało więc trzy nerki i dwa pęcherze, wszystko połączone w jedną całość. W japońskich eksperymentach pokazano, że taki system bez zarzutu może funkcjonować przez wiele tygodni.

Hodujemy, drukujemy?

Niestety, nie należy się łudzić, że za rok czy nawet pięć lat nerki z hodowli będą dostępne dla pacjentów. Droga do tego jeszcze bardzo daleka. Jednocześnie podkreślić trzeba, że w ciągu ostatnich dwóch lat w dziedzinie hodowania nerek dokonał się olbrzymi postęp. I że cel wydaje się wreszcie realny.

W grudniu 2013 roku po raz pierwszy udało się wyhodować mininerkę z ludzkich komórek macierzystych. Organ był maleńki, kilkumilimetrowy, ale zawierał wszystkie rodzaje komórek potrzebnych, by nerka pracowała prawidłowo. Autorzy osiągnięcia to naukowcy australijscy z Uniwersytetu w Queensland. Ich materiałem wyjściowym były komórki macierzyste skóry ludzkiej. Taka hodowla polega na odpowiednim włączaniu i wyłączaniu genów.

Niemal równocześnie z Australijczykami podobne osiągnięcia zaprezentowały trzy inne naukowe ekipy. Oczywiście mininerki to jeszcze nie prawdziwe organy, trzeba jeszcze opracować metodę hodowania większych narządów lub, jak sugerują niektórzy, łączenia wielu małych organoidów z sobą.

Coraz większe sukcesy w wytwarzaniu żyjących fragmentów organów mają też specjaliści od druku trójwymiarowego. Precyzyjna drukarka 3D naładowana różnymi rodzajami komórek potrafi już wytworzyć tkankę wchodzącą w skład nerki. Taką technologię zaprezentowała amerykańska firma Organovo.

Wydrukowana tkanka pozostawała przy życiu w naczyniu laboratoryjnym przez dwa tygodnie. Osiągnięcie wzbudziło sensację, ale inżynierowie od razu zastrzegli, że wydrukowanie całej nerki długo jeszcze będzie poza ich zasięgiem. To, co potrafią na razie zrobić, to wytworzyć niewielki fragment organu, który może być przydatny przy testowaniu leków.

Zaraz po ogłoszeniu swojego sukcesu firma Organovo rozpoczęła współpracę z naukowcami Uniwersytetu w Queensland, tymi samymi, którzy jako pierwsi wyhodowali mininerkę z ludzkich komórek macierzystych. Kierująca australijską ekipą prof. Melissa Little oświadczyła, że współpraca skupi się na wytwarzaniu organoidów do testowania leków, ale ostatecznym celem będzie wytworzenie nerki do przeszczepu.

Regeneracja możliwa

Możliwe jednak, że nerki nie trzeba będzie hodować od początku. Naukowcy mają coraz większe osiągnięcia w regenerowaniu chorych organów. Prof. Harald Ott ze Szpitala Ogólnego Massachusetts pokazał, że z chorych nerek szczura można zmyć komórki, pozostawiając jedynie tkankę łączną i na tym rusztowaniu odbudować organ. Ott wszczepił odnowione nerki szczurom i podjęły one pracę, choć nie były tak wydajne, jak zdrowe, naturalne organy.

Możliwe, że pacjenci będą kiedyś mogli oddawać swoje nerki do regeneracji albo prosić o nowe, hodowane lub drukowane... To jednak kwestia przyszłości. Na razie osoby z nieodwracalną niewydolnością nerek czekają na przeszczep od dawcy. Takich oczekujących jest w Polsce około 1,5 tys. Co roku około 50–60 z nich umiera, nie doczekawszy przeszczepu.

Dr Shinya Yakote z Uniwersytetu Medycznego Jikei w Tokio pokazał, że nerki uzyskane z komórek macierzystych mogą funkcjonować w żywym organizmie. Raport z jego badań opublikowało amerykańskie czasopismo naukowe „PNAS". To znaczący krok na drodze ku hodowaniu organów do przeszczepów.

Wyhodowane przez dr. Yakote organy były właściwie miniaturkami nerek. Tego rodzaju organoidy naukowcy potrafią już hodować od jakiegoś czasu. Nowością jednak w japońskich badaniach jest to, że mininerki podjęły pracę po wszczepieniu do ciała zwierzęcia.

Pozostało 87% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Nauka
Czy mała syrenka musi być biała?
Nauka
Nie tylko niesporczaki mają moc
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”