Задача искусственного органа, который пока не дорос по размерам до настоящего, но повторяет его структуру — имитировать болезни и помогать в тестировании перспективных лекарств.

Исследователи из Питтсбургского университета впервые вырастили в лаборатории миниатюрные аналоги человеческой печени из генетически модифицированных клеток. Как сообщает Eurek Alert, органоиды послужат моделью неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). Это заболевание связано с избыточным накоплением жира в организме и может привести к циррозу и печеночной недостаточности.

На первом этапе команда взяла клетки кожи человека и генетически модифицировала их, внедрив переключатель, ослабляющий работу гена SIRT1. Затем клетки «перезагрузили», вернув их на этап стволовых, и направили развитие по другом пути. Получившиеся в результате гепатоциты имплантировали в каркас крысиной печени, очищенный от ее собственных клеток.

Благодаря наличию каркаса клетки сформировали миниатюрные аналоги человеческой печени с кровеносными сосудами и другими структурами. Это выгодно отличает новую разработку от традиционных органоидов — крошечных структур, которые состоят из клеток определенного органа, но не повторяют его строение.

Как только мини-печень сформировалась, исследователи активировали переключатель, подавляющий ген SIRT1. В результате у органа проявились метаболические нарушения, характерные для НАЖБП. Команда использовала мини-орган, чтобы испытать препарат ресвератрол, который показал многообещающие результаты в экспериментах с мышами, но провалил клинические тесты с участием людей.

Исследование подтвердило, что для лечения НАЖБП у человека ресвератрол бесполезен. И прояснило причину этого. Препарат повышает активность белка SIRT1, а не соответствующего гена. Однако если экспрессия SIRT1 подавлена, то нет и белка, на который можно воздействовать.

Авторы работы отмечают, что мини-печень не подойдет для трансплантации. Тем не менее, ее использование в качестве испытательного стенда для новых лекарств позволит разрабатывать новые подходы к лечению целого ряда заболеваний.