fbpx

Как се създава изкуствен черния дроб

18 / 09 / 2020
Написана от

Черният дроб е най-сложен за трансплантация

Черният дроб изпълнява много функции в организма:

  • разграждане и производство на определени протеини, мазнини и глюкоза;
  • разграждане на отпадъците и токсините и тяхното изчистване;
  • производство на хормони и жлъчни сокове, необходими за храносмилателния процес. 

Въпреки това, понякога чернодробната недостатъчност може да възникне поради вирусни заболявания, автоимунни заболявания, при които защитните системи на организма атакуват здрава и функционираща тъкан, метаболитни проблеми, възпаление и дори алкохолизъм. 

От всички органи, които съвременната медицина знае как да трансплантира, черният дроб е най-сложният за трансплантация. Извършва се само след пълен отказ на функциониране и при условие, че се намери подходящ от донор. 

Изследователи от Съединените щати за пръв път успяха да създадат черен дроб в лаборатория от човешки кожни клетки и успешно да го имплантират на плъхове, научи Medconsult.bg. Резултатите от проучването са публикувани в научното списание Cell Reports. 

Черен дроб “роден” в лаборатория

За да преодолеят препятствието при намирането на подходящ орган за трансплантация на черен дроб, изследователи от университета в Питсбърг в сътрудничество с учени от Китай, Япония, Бразилия и Аржентина се опитаха да проверят дали могат да отгледат функциониращ орган от човешки клетки в лаборатория. За целта те използваха индуцирани стволови клетки: такива, които при нормални условия са способни да се развият във всякакъв тип клетки. Учените взели кожни клетки от доброволци, върнали ги като стволови клетки и след това ги развили във всички видове клетъчни популации, типични за черния дроб.

Това не е лесна задача, тъй като докато в развиващото се тяло на ембриона клетките от всички видове се обединяват, за да образуват целия орган, в лабораторната плоча клетките нямат определен модел и те не знаят как да се групират в триизмерна структура на функциониращ черен дроб. 

За да преодолеят това препятствие, изследователите засяват клетките на извънклетъчния скелет на черния дроб на плъх, от който всички клетки са разглобени, но неговите структурни, механични и биохимични свойства са запазени, създавайки един вид „скеле“ на черния дроб. Всъщност човешките клетки са успели да запълнят функционалната тъкан на скелето със съдовата система и мрежата на жлъчните пътища.

За да проверят дали изкуствения черен дроб е в състояние да функционира в тялото, изследователите го имплантират в телата на плъхове. Те нямат имунна система, която да предотврати отхвърлянето на импланта от имунните клетки. 

Резултатите от експеримента показват, че конструираният черен дроб е могъл да функционира в телата на плъховете и дори е отделял жлъчни киселини и урея, което показва нормална функция. Освен това са идентифицирали наличието на човешки чернодробни протеини в кръвта на плъховете- още един знак, че имплантите са в състояние да функционират. Експериментът обаче е спрян четири дни по-късно поради признаци, които показват лош приток на кръв към импланта и дори развитие на кръвни съсиреци в черния дроб. 

Въпреки че има още много работа, която трябва да се свърши, преди този иновативен метод да може директно да помогне на пациентите с чернодробни заболявания, това е стъпка в правилната посока. Все още съществуват реални трудности при свързването на инженерния черен дроб със съдовата система на тялото, но вече сме в състояние да вярваме, че е възможно създаването на цялостен и функционален черен дроб от една-единствена кожна клетка.