На протяжении десятилетий ученые во всем мире пытались регенерировать первичные клетки печени, известные как гепатоциты, из-за их многочисленных биомедицинских применений, включая исследования гепатита, исследования метаболизма и токсичности лекарств, а также трансплантацию цирроза и других хронических состояний печени. Но ни одна лаборатория в мире не добилась успеха в выявлении и развитии стволовых клеток печени в культуре – с использованием любой доступной техники – до сих пор.
В журнале Nature врачи-ученые из Детского научно-исследовательского института Papé в Орегонской детской больнице штата Орегон, Портленд, шт. Орегон, вместе со исследователями в Институте биологии развития и исследований стволовых клеток им. Хюбрехта, Утрехт, Нидерланды, описывают новый метод, благодаря которому они смогли бесконечно расширять стволовые клетки печени от мыши в блюде.
«Это исследование повышает надежду на то, что человеческий эквивалент этих стволовых клеток мыши можно выращивать подобным образом и эффективно превращать в функциональные клетки печени», – сказал Маркус Громпе, доктор медицины, соавтор исследования, директор семейного детского исследования Papé Институт детской больницы OHSU Doernbecher; и профессор педиатрии, а также молекулярная и медицинская генетика в Школе медицины OHSU.
В предыдущем исследовании Природы исследователи из Института Хюбрехта во главе с доктором медицинских наук Хансом Клевером первыми идентифицировали стволовые клетки в тонком кишечнике и кишке, наблюдая экспрессию маркера взрослого стволовых клеток Lgr5 и роста в ответ на фактор роста, называемый Wnt. Они также предположили, что уникальная картина экспрессии Lgr5 может отмечать стволовые клетки в других тканях взрослых, включая печень, орган, для которого идентификация стволовых клеток оставалась неуловимой.
В текущем исследовании природы Громпе и его коллеги из Детского исследовательского института Papé в OHSU Doernbecher использовали модифицированную версию метода Clever и обнаружили, что экспрессия Lgr5, индуцированная Wnt, не только отмечает образование стволовых клеток в печени, но также определяет класс стволовых клеток, которые становятся активными при повреждении печени.
Ученым удалось вырастить эти стволовые клетки печени экспоненциально в блюде – достижение никогда раньше не достигалось – и затем пересадить их в специально разработанную модель мышиной болезни печени, где они продолжали расти и проявляли умеренный терапевтический эффект.
«Мы смогли значительно расширить клетки печени и впоследствии превратить их в гепатоциты с небольшим процентом. В будущем мы привлечем другие факторы роста и условия для улучшения этого процента. Лечение стволовыми клетками печени для хронического заболевания печени у людей идет », – сказал Громпе.
Исследование «Расширение in vitro одиночных стволовых клеток Lgr5 +, индуцированное регенерацией Wnt», было профинансировано Национальным институтом здравоохранения Grant R0I DK05192.