Cum să crești mini ficat uman în laborator pentru a ajuta la tratarea bolilor hepatice -
Cultivarea mini-ficatului uman în laborator oferă o mai bună înțelegere a bolilor hepatice. Acestea sunt instrumente potențial puternice pentru testarea drogurilor.
Crearea unui ficat uman în laborator poate părea foarte asemănătoare lucrării doctorului Frankenstein. Dar, în realitate, acest lucru este departe de a fi cazul. În laboratorul meu, am descoperit cum să controlăm genele și funcțiile acestui organ dezvoltat în laborator. Folosim acest instrument pentru a înțelege bolile hepatice devastatoare și pentru a testa tratamentele.
Insuficiența hepatică în stadiul final cauzează aproximativ 30.000 de decese în Statele Unite. Singurul tratament definitiv de până acum este transplantul de ficat, dar lipsa ficatului donator este un factor limitativ. A doua cauză principală a insuficienței hepatice rezultă din deteriorarea progresivă cauzată de boală hepatică grasă alcoolică și nealcoolică (NAFLD).
Boală de ficat
Numărul persoanelor cu această boală crește rapid alături de epidemiile de obezitate și diabet. Pentru a înțelege evoluția acestei boli, cercetătorii au nevoie de modele care să imite evoluția acesteia la oameni. Dar cred că am rezolvat această problemă. Cercetătorii din laboratorul meu au descoperit cum să dezvolte un mini ficat uman.
Sunt medic-om de știință și laboratorul meu studiază noi abordări pentru a înțelege și trata bolile hepatice. M-am interesat de ficat în timp ce studiam medicină în Mexico City, când un membru al familiei a murit de insuficiență hepatică în stadiu final.
Boala ficatului gras nealcoolic cuprinde o serie de afecțiuni hepatice - Credit: Natali1979/Shutterstock.com
După studiile medicale, am obținut un doctorat. în ingineria și regenerarea țesutului hepatic. Apoi m-am antrenat în China și Suedia pentru a învăța cum să dezvolt organe artificiale fabricate din celule.
În cele din urmă, am studiat la Școala de Medicină Harvard, unde am învățat cum să economisesc organele inutile pentru transplant și să le folosesc pentru a face țesut hepatic în laborator. După toți acești ani, am obținut un loc de muncă la Universitatea din Pittsburgh, centrul de cercetare hepatică din întreaga lume.
Cum să crească un ficat în laborator
Ficatul este un organ deosebit de neobișnuit în corpul uman, deoarece este singurul care se poate regenera.. De asemenea, îndeplinește aproape 500 de funcții diferite, inclusiv transformarea substanțelor chimice sau a medicamentelor, a grăsimilor și a tuturor substanțelor nutritive pe care le consumați. Și produce multe molecule esențiale.
Pentru prima dată, eu și colegii mei mini-ficat uman întreg modificat genetic folosind celule stem pluripotente induse (iPS), un tip de celule stem care pot fi generate din pielea adultă sau celulele sanguine.
S-ar putea să vă întrebați cum „creșteți” un mini-organ uman din celule stem. Așa că lasă-mă să explic. Mai întâi colectăm celule adulte ale pielii de la o persoană sănătoasă și le dezvoltăm în laborator. Apoi modificăm genetic aceste celule pentru a opri o genă numită SIRT1, care în ficatul normal este responsabilă pentru reglarea metabolismului grăsimilor și controlul inflamației în ficat.
Următorul pas este o a doua modificare genetică în care adăugăm patru gene specifice care transformă aceste celule modificate ale adultului în celule iPS care pot diferenția în aproape orice tip de celulă din corp.
Odată ce aceste celule s-au întors în celule stem, le-am lăsat să se înmulțească în flacoane mari până când am avut milioane. Apoi le expunem la diferiți factori de creștere pentru a declanșa transformarea lor în celule hepatice într-o cutie Petri.