Исследователи из лаборатории Ханса Клеверса (Институт Хубрехта) и университетской больнице в Утрехте (Нидерланды) использовали технологию органоидов для выращивания миниатюрных слезных желез человека. Ученые использовали технологию органоидов, чтобы вырастить в миниатюрные версии слезной железы мыши и человека. По сути, органоиды —крошечные трехмерные структуры, имитирующие функции настоящих органов.

В новом исследовании органоиды используются в качестве модели для изучения того, как определенные клетки слезной железы человека функционируют. Ученые во всем мире могут использовать эту модель для определения новых вариантов лечения пациентов с заболеваниями слезных желез (например, синдром сухого глаза). Ученые выразили надежду, что в будущем органоиды можно будет трансплантировать пациентам с нефункционирующими слезными железами. Результаты опубликованы в журнале Cell Stem Cell 16 марта.

Слезная железа расположена в верхней части глазницы. Она выделяет слезную жидкость, которая необходима для смазки и питания роговицы и имеет антибактериальные компоненты. Дисфункция слезной железы, например, при синдроме Шегрена, может иметь серьезные последствия, включая сухость глаза или даже изъязвление роговицы. В тяжелых случаях это приводит к слепоте. Проблема в том, что точная биология функционирования слезной железы была неизвестна, а надежная модель для ее изучения отсутствовала. Так было до сих пор: исследователи из группы Ханса Клеверса (Институт Хубрехта) представили первую человеческую модель для изучения того, как клетки слезной железы функционируют и что может пойти не так в этом процессе.

После того, как ученые вырастили органоиды слезных желез, их задача заключалась в том, чтобы заставить их плакать. Органоиды выращиваются с использованием коктейля факторов, стимулирующих рост. Однако биологам пришлось изменить обычный коктейль, чтобы органоиды могли плакать. Как только исследователи нашли правильную смесь факторов роста, они смогли вызвать и слезы. Глаза человека всегда влажные, как и выращенные в лаборатории слезные железы, отмечают ученые.

Подобно тому, как люди плачут в ответ, например, на боль, органоиды плачут в ответ на химические раздражители, такие как норадреналин. Клетки органоидов проливают слезы на внутренней части органоида, который называется просветом. В результате органоид раздувается, как воздушный шар. Таким образом, и размер можно использовать как индикатор слезоотделения и секреции. Дальнейшие эксперименты показали, что разные клетки слезной железы производят разные компоненты слезы. И эти клетки по-разному реагируют на стимулы, вызывающие слезу.