Бъбречни клетки от епруветката

Изследователите трансформират кожните клетки в клетки, подобни на бъбреците

Напречно сечение на човешки бъбрек: Органът е жизненоважен за пречистването на кръвта ни. © Hywards / thinkstock
чете на глас

Превърнете кожата в бъбреците: Изследователите са успели да отгледат бъбречните клетки от кожните клетки. Генетично препрограмираните клетки не са просто визуално подобни на клетките на бъбречните тубули. Поведението им вече е много подобно на естествения модел. Това представлява важна стъпка към по-добри изследвания и лечение на бъбречни заболявания.

Бъбреците са жизненоважни за пречистването на кръвта ни. Ако те не работят правилно, в крайни случаи остава само кръвна диализа или трансплантация. Но донорските органи са рядкост и диализата може само частично да замени бъбречната функция. Ето защо учените отдавна търсят методи за изкуствено производство на бъбреци или поне определени клетки от сложния орган.

Преди няколко години изследователските екипи вече успяха да размножат ембрионални бъбречни клетки в тип преден бъбрек с два от най-важните видове бъбречни клетки. През 2015 г. друг екип използва стволови клетки, индуцирани от растежен фактор, за да се развие в клетки, подобни на бъбреците. Тези методи обаче отнемат много време и скъпо - а при използването на ембрионални клетки възникват етични проблеми.

Препрограмиране от вирус

Екип, ръководен от Соерен Лиенкамп от Университетската болница в Фрайбург, сега изпробва алтернативен подход: директно препрограмиране. При този метод ключови регулаторни гени се въвеждат във вече разработена клетка, като по този начин се обръща съдбата им и се превръща в друг тип клетки. Това вече е успешно например за клетките на нервните или сърдечните мускули.

Учените изследвали как този метод може да се използва за трансформиране на кожни клетки в бъбречни клетки. За това те идентифицираха четири гена, които могат да задействат този процес на развитие. След това те ги преливат в клетки на съединителна тъкан, известни като фибробласти, използвайки специално генерирани вируси. показ

Много подобен на модела

Всъщност клетките след това се развиват в епруветката до клетки, наподобяващи бъбреците. Както Lienkamp и неговите колеги съобщават, те изглеждат и функционират като естествени клетки на бъбречните тубули. „Въпреки че наскоро развъдените ни клетки все още не са идентични с естествените им роднини, те споделят изумителен брой имоти с тях“, казва Lienkamp.

Така например в тях са активни много гени, които също са свързани в истински клетки на бъбречните тубули. Освен това клетките растат и се държат по сходен начин с тези, получени директно от бъбреците. Освен всичко друго, те са също толкова чувствителни към някои лекарства, увреждащи бъбреците, както и техните модели за подражание.

Помощ за пациенти с бъбреци

Изследователите вече са патентовали своята процедура и възнамеряват да я използват в бъдеще за по-добро изследване на бъбречни заболявания на базата на изкуствено произведени клетки или за тестване на бъбречната съвместимост на нови лекарства. По този начин изследванията могат да намалят използването на експериментални животни.

Освен това екипът един ден ще предостави и на пациенти с изкуствени бъбречни клетки. Веднага след като ефективността и качеството на препрограмирането са достатъчно подобрени, методът има за цел да превърне кожни клетки от бъбречни пациенти в бъбречни клетки.

Докато такова препрограмиране на клетките се извършва при самите хора, например в бъбреците с белези на съединителната тъкан, все още е много далеч. Защото въвеждането на гени с помощта на вируси не е безрисково. Голямо предизвикателство е изобщо да се достигне до бъбрека с такива вируси. (Nature Cell Biology, 2016; doi: 10.1038 / ncb3437)

(Университетска болница Фрайбург / University Freiburg, 08.11.2016 - DAL)