Учени създадоха слъзни жлези и ги разплакаха
Не е хубаво да разплаквате който и да било, само че ново проучване, което прави таман това, би могло да помогне на хората, които кардинално не могат да плачат.
За първи път учени сътвориха в лабораторни условия слъзни жлези от човешки стволови кафези и даже ги разплакаха, безусловно. Това е едно удивително достижение, което би могло да спомогне за основаването на лечения при лекуването на проблеми, свързани със слъзните жлези, и в същото време съставлява стъпка напред във връзка с регенеративните лечения.
„ Надяваме се, че учените ще употребяват нашия модел, с цел да открият нови благоприятни условия за лекуване на пациенти с проблеми със слъзните жлези – или като тестват нови медикаменти върху органоидите на хората, или като уголемяват здравите кафези и по този метод – ги приготвят за евентуална трансплантация за в бъдеще “, споделя молекулярният генетик Ханс Клевърс от института „ Хубрехт “ от Нидерландия.
Слъзните жлези, намиращи се в очната празнина тъкмо над очната ябълка, дават отговор за смазването и подхранването на роговицата. Ако нещо се обърка при тях, очите ви или ще бъдат прекомерно овлажнени, или мъчително сухи.
Сегашните лекувания на сухотата в очите варира от капки за очи до хирургическа интервенция (или при много крайни случаи - капки за очи, основани от личната ви кръв). Като цяло обаче лекуванията са лимитирани, най-малкото тъй като на този стадий знаем напълно малко за самите слъзни жлези, споделят създателите на новото изследване. Ето за какво те вземат решение да трансформират това благодарение на слъзни жлези от човек и мишка.
Първоначално основават слъзни органоиди (миниатюрни триизмерни структури, имитиращи функционалността на целия орган) от плурипотентни стволови кафези. Дори в ястие на Петри органоидите се развиват сполучливо и имат структурите и функционалностите на целия орган.
За да накарат органоида да създаде сълзи, учените го излагат на норепинефрин (известен още като нораадреналин) – невтротрансмитер, който задейства отделянето на сълзи. Както може да видите от записа по-долу, органоидите се надуват като балон, до момента в който клетките отделят сълзи във вътрешността.
Плачещ органоид. Източник: Marie Bannier-Hélaouët/Hubrecht Institute
„ Главното предизвикателство бе да накараме органоидите да плачат, защото това е главният белег на слъзните жлези – споделя биологът Мари Баниер-Хелаует от института „ Хубрехт “. – Трябваше да модифицираме коктейла от фактори, в който органоидите са отгледани, с цел да могат да се трансфорат в зрелите кафези, които срещаме в нашите лични слъзни жлези и които могат да плачат. “
Изследователите правят иРНК секвенция, с цел да генерират атлас на клетките в слъзната жлеза. По този метод съумяват да дефинират, че двата разнообразни типа кафези – дукталните и ацинарните – създават другите съставни елементи на сълзите, формирани в жлезата.
Впоследствие учените насочват вниманието си към органоидите от мишка. С помощта на CRISPR-Cas9 те изтриват ген, наименуван Pax6 – той играе основна роля в ембрионалното развиване на органите (включително на очите и слъзните жлези). След като Pax6 е към този момент отхвърлен, органоидите от мишка изгубват своята експресия по отношение на невротрансмитерните рецептори, както и гените, свързани със секрецията, образуването на сълзи и ретинолния метаболизъм.
Интересното в тази ситуация е, че всички тези неща се срещат при хората, заболели от синдрома на Сьорген – рядко автоимунно заболяване, което води до сухота в очите и устата (и в доста крайни случаи – до слепота).
При пациентите, страдащи от синдрома на Сьорген, загубата на Pax6 се следи и в конюктивата – лигавицата, която покрива предната част на очната ябълка (без роговицата) и вътрешните повърхнини на клепачите. Следователно въпросните органоиди биха могли да ни оказват помощ да научим повече за тази мистериозна болест и даже да открием способи за нейното лекуване.
Най-накрая екипът взема решение да ревизира до каква степен слъзните органоиди са годни за трансплантация. Те взимат част от своите човешки слъзни жлези и ги трансплантират в слъзните жлези на мишката. За интервал от две седмици клетките съумяват да се интегрират сполучливо към жлезата и даже да образуват канални структури.
Те остават в жлезата минимум два месеца. Някои от човешките кафези не престават да се развиват и разделят два месеца по-късно и даже са произвеждали слъзни протеини.
Разбира се, трансплантацията на човешки слъзни жлези е в своя зародиш. Нужни са още проучвания върху живи животни, с цел да се уверим, че са изцяло безвредни за хора. А това е развой, който би могъл да отнеме години.
Изследването е оповестено в Cell Stem Cell .
