3D-изображение печени человека с кровеносными сосудами (красный и синий) и желчным протоком (зеленый) Источник: Проф. Доктор. Ханс-Петер Мейнцер, Deutsches Krebsforschungszentrum
Механизмы, которые позволяют печени восстанавливать и восстанавливать себя, давно стали предметом споров. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Медицинской школе Сан-Диего обнаружили популяцию клеток печени, которые лучше регенерируют ткань печени, чем обычные клетки печени или гепатоциты. Исследование, опубликованное 13 августа в Cell, впервые выявило эти так называемые "гибридные гепатоциты," и показать, что они способны регенерировать ткань печени, не вызывая рака. Хотя большая часть работы, описанной в исследовании, была проведена на моделях мышей, исследователи также обнаружили аналогичные клетки в печени человека.
Из всех основных органов печень обладает самой высокой способностью к регенерации – поэтому многие заболевания печени, включая цирроз и гепатит, часто можно вылечить, пересадив кусок печени от здорового донора. Регенеративные свойства печени ранее приписывались популяции взрослых стволовых клеток, известных как овальные клетки. Но недавние исследования пришли к выводу, что овальные клетки не дают начало гепатоцитам; вместо этого они превращаются в клетки желчных протоков. Эти результаты побудили исследователей начать искать источник новых гепатоцитов для регенерации печени в другом месте.
В этом последнем исследовании под руководством Майкла Карина, доктора философии, заслуженного профессора фармакологии и патологии, исследователи проследили клетки, ответственные за восполнение гепатоцитов после хронического повреждения печени, вызванного воздействием четыреххлористого углерода, обычного токсина окружающей среды. Именно тогда они обнаружили уникальную популяцию гепатоцитов, расположенных в одной конкретной области печени, которая называется портальной триадой. Исследователи обнаружили, что эти особые гепатоциты подвергаются обширной пролиферации и пополняют массу печени после хронических повреждений печени. Поскольку клетки похожи на нормальные гепатоциты, но экспрессируют низкие уровни генов, специфичных для клеток желчных протоков, исследователи назвали их "гибридные гепатоциты."
Между тем, многие другие исследовательские лаборатории по всему миру работают над способами использования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) для повторного заселения больной печени и предотвращения печеночной недостаточности.
"Хотя гибридные гепатоциты не являются стволовыми клетками, до сих пор они кажутся наиболее эффективными в спасении больной печени от полного отказа," сказала Джоан Фонт-Бургада, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Карин и первый автор исследования.
Хотя ИПСК являются многообещающими для регенеративной медицины, может быть трудно гарантировать, что они перестанут размножаться, когда их терапевтическая работа будет завершена. В результате ИПСК несут высокий риск возникновения опухолей. Чтобы проверить безопасность гибридных гепатоцитов, команда Карин изучила три разные мышиные модели рака печени. Они не обнаружили признаков гибридных гепатоцитов ни в одной из опухолей, что привело исследователей к выводу, что эти клетки не способствуют развитию рака печени, вызванного гепатитом, вызванным ожирением, или химическими канцерогенами.
"Гибридные гепатоциты представляют собой не только самый эффективный способ восстановить больную печень, но и самый безопасный способ предотвратить фатальную печеночную недостаточность путем трансплантации клеток," Карин сказала.