Учёные впервые вырастили «дышащее» лёгкое на чипе из клеток одного человека
Исследователи из лондонского Института Фрэнсиса Крика совместно со швейцарской компанией AlveoliX сообщили о создании принципиально новой лабораторной модели человеческого лёгкого. О разработке стало известно 1 января. Речь идёт о так называемом «лёгком-на-чипе» — миниатюрной системе, способной воспроизводить работу альвеол и их движение в процессе дыхания.
Ключевым отличием этой модели стало то, что она полностью сформирована из клеток одного донора. Для этого учёные использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые позволили воссоздать генетически однородную клеточную среду. Такой подход устраняет проблему несовместимости клеток разного происхождения, с которой сталкивались предыдущие версии подобных технологий.
Как пояснил руководитель лаборатории взаимодействия патогена и хозяина при туберкулёзе Макс Гутьеррес, использование человеческих клеток вместо животных моделей имеет принципиальное значение. Строение органов и особенности иммунного ответа у животных существенно отличаются от человеческих, что ограничивает точность исследований.
Созданная ткань размещена на специальном микрочипе, который за счёт ритмичного трёхмерного растяжения имитирует дыхательные движения. Такое механическое воздействие необходимо для правильного формирования клеточных структур, включая микроворсинки, играющие важную роль в работе лёгких.
Для изучения туберкулёза в систему были добавлены иммунные клетки — макрофаги — от того же донора, после чего в модель ввели возбудителя инфекции. Это позволило наблюдать развитие заболевания в реальном времени и зафиксировать ранние, ранее недоступные для изучения этапы, включая формирование так называемых некротических ядер — скоплений погибших иммунных клеток. Эти изменения появлялись за несколько дней до разрушения лёгочного барьера.
Постдокторант лаборатории Джексон Лук отметил, что туберкулёз относится к медленно прогрессирующим инфекциям, и между моментом заражения и появлением симптомов могут пройти месяцы. Возможность увидеть начальные стадии болезни, по его словам, имеет исключительную научную ценность.
Ключевым отличием этой модели стало то, что она полностью сформирована из клеток одного донора. Для этого учёные использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые позволили воссоздать генетически однородную клеточную среду. Такой подход устраняет проблему несовместимости клеток разного происхождения, с которой сталкивались предыдущие версии подобных технологий.
Как пояснил руководитель лаборатории взаимодействия патогена и хозяина при туберкулёзе Макс Гутьеррес, использование человеческих клеток вместо животных моделей имеет принципиальное значение. Строение органов и особенности иммунного ответа у животных существенно отличаются от человеческих, что ограничивает точность исследований.
Созданная ткань размещена на специальном микрочипе, который за счёт ритмичного трёхмерного растяжения имитирует дыхательные движения. Такое механическое воздействие необходимо для правильного формирования клеточных структур, включая микроворсинки, играющие важную роль в работе лёгких.
Для изучения туберкулёза в систему были добавлены иммунные клетки — макрофаги — от того же донора, после чего в модель ввели возбудителя инфекции. Это позволило наблюдать развитие заболевания в реальном времени и зафиксировать ранние, ранее недоступные для изучения этапы, включая формирование так называемых некротических ядер — скоплений погибших иммунных клеток. Эти изменения появлялись за несколько дней до разрушения лёгочного барьера.
Постдокторант лаборатории Джексон Лук отметил, что туберкулёз относится к медленно прогрессирующим инфекциям, и между моментом заражения и появлением симптомов могут пройти месяцы. Возможность увидеть начальные стадии болезни, по его словам, имеет исключительную научную ценность.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
