На протяжении десятилетий ученые всего мира 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 при циррозе и других хронических заболеваниях печени. Но ни одна лаборатория в мире до сих пор не добилась успеха в идентификации и выращивании стволовых клеток печени в культуре – с использованием любой доступной техники.
В журнале Nature, врачи-ученые из Исследовательского педиатрического института семьи Папе при Орегонском здравоохранении & Детская больница Дёрнбехер при научном университете, Портленд, штат Орегон., вместе с исследователями из Института биологии развития и исследования стволовых клеток им. Хубрехта, Утрехт, Нидерланды, описывают новый метод, с помощью которого они могли бесконечно увеличивать стволовые клетки печени мыши в чашке.
"Это исследование вселяет надежду на то, что человеческий эквивалент этих стволовых клеток печени мыши может быть выращен аналогичным образом и эффективно преобразован в функциональные клетки печени," сказал Маркус Громпе, M.D., соавтор исследования, директор Исследовательского института семейной педиатрии Папе при детской больнице Дёрнбехер OHSU; и профессор педиатрии, молекулярной и медицинской генетики медицинского факультета OHSU.
В предыдущем исследовании Nature исследователи из Института Хубрехта во главе с Хансом Клевером, М.D, Ph.D., были первыми, кто идентифицировал стволовые клетки в тонком кишечнике и толстой кишке, наблюдая экспрессию маркера взрослых стволовых клеток Lgr5 и рост в ответ на фактор роста, называемый Wnt. Они также предположили, что уникальный паттерн экспрессии Lgr5 может маркировать стволовые клетки в других тканях взрослого человека, включая печень, орган, для которого идентификация стволовых клеток оставалась неуловимой.
В текущем исследовании Nature Громпе и его коллеги из Исследовательского института педиатрии семьи Папе при OHSU Doernbecher использовали модифицированную версию метода Clever и обнаружили, что индуцированная Wnt экспрессия Lgr5 не только отмечает производство стволовых клеток в печени, но также определяет класс стволовых клеток, которые становятся активными при повреждении печени.
Ученым удалось экспоненциально вырастить эти стволовые клетки печени в чашке – достижение, которого никогда раньше не было, – а затем пересадить их в специально разработанную модель заболевания печени у мышей, где они продолжали расти и демонстрировали умеренный терапевтический эффект.
"Нам удалось значительно расширить клетки печени и впоследствии преобразовать их в гепатоциты в небольшом процентном соотношении. В дальнейшем мы будем использовать другие факторы роста и условия, чтобы улучшить этот процент. Приближается терапия стволовыми клетками печени при хроническом заболевании печени у людей," сказал Громпе.