Работещи хранопроводи от стволови клетки могат да бъдат използвани за подпомагане на пациенти с рак в бъдеще

плъхове

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Лекарите са имплантирали био-инженерни трахеи на пациенти, а изследователите са експериментирали с нарастващи пикочни мехури и бъбреци. Сега към този списък се присъединява още един орган: хранопровода, който носи храна и вода в стомаха.

Международен екип от учени, работещи в Кубанския държавен медицински университет в Краснодар, Русия, е изградил работещ хранопровод от стволови клетки и е имплантирал органа на плъхове, казват изследователите. Новият хранопровод функционира също толкова добре, колкото и естествените органи на плъховете, казаха изследователите, които подробно описаха работата си днес (15 април) в списание Nature Communications.

Всяка година около 18 000 души в САЩ са диагностицирани с рак на хранопровода, а други страдат от вродени дефекти или са ранени след медицински процедури или поглъщане на разяждащи материали. Много от тези случаи изискват операция, която може да включва вземане на част от тънките черва или стомаха, която да замести част от хранопровода.

За съжаление, това не винаги е най-доброто решение. Пациентите могат да страдат от усложнения и много от тях все още имат проблеми с преглъщането на твърда храна след операцията. [5 Луди технологии, които революционизират биотехнологиите]

Изследователи, водени от Паоло Макиарини от Института Каролинска в Стокхолм, взеха част от хранопровода на плъхове и отстраниха клетките, оставяйки след себе си скеле от протеин. Подобна "децелуларизация" сега е често срещана техника за изработване на структури, върху които клетките да се закрепват, когато правят експерименти с регенеративни органи.

За да проверят дали скелето ще бъде достатъчно силно, за да устои на повтарящи се цикли на разширяване и свиване, учените изпомпваха въздух в него 10 000 пъти, позволявайки му да се взриви и свие.

След това изследователите взеха стволови клетки, наречени алогенни мезенхимни стромални клетки, които не предизвикват имунна реакция, когато се имплантират в тъкан. Учените поставиха тези клетки на скелето, позволявайки на хранопровода да расте в продължение на три седмици.

След това те имплантирали хранопровода в плъх, замествайки до 20 процента от хранопровода с инженерната версия. Те повториха тази процедура при още девет плъха.

Изследователите държали плъховете на течна диета в продължение на една седмица и след това им давали меки храни седмица след това. Плъховете не са страдали от проблеми и са оцелявали по-дълго от тези, които са били подложени на фалшива операция, като контрол.

Macchiarini каза, че скелето осигурява структура на стволовите клетки, както и химическите сигнали, които им казват в какви клетки трябва да се развият.

Когато животното погълне, неволните и доброволните нервни импулси трябва да работят заедно по правилния начин. Това означава, че за да работи правилно, хранопроводът трябва да развие мускулни клетки, връзки с нервната система и кръвоносните съдове. "Наистина бяхме изненадани от нивото на диференциация, което получихме", каза Макиарини пред Live Science.

Въпреки че тази техника за изграждане на хранопровод изглежда работи при плъхове, все още има дълъг път, преди да може да бъде тествана при хора. Разликите между плъхове и хора могат да усложнят превода. Например, езофагите на плъхове и хора нямат абсолютно еднакви видове мускули и структура.

Съществува и въпросът дали нарастването на хранопровода може да се увеличи, тъй като хранопроводът на плъхове е много по-малък от този на човек.

В следващите стъпки, каза Макиарини, изследователите ще трябва да преминат към експерименти с по-големи животни, както и с други органи, за да видят дали концепцията, която са опитали в това проучване, е широко приложима.