Новий протокол трансплантації 3D клітинних структур для регенерації пошкодженої кишкової тканини

У нещодавно опублікованій статті дослідники з Токійського медико-стоматологічного університету (TMDU) представили детальний протокол пересадки 3D клітинних структур, які можуть регенерувати кишкову тканину, яка пошкоджена при коліті. Для розробки цього підходу вони використовували експериментальну модель мишей, в яких було штучно створено виразковий коліт шляхом введенням декстрансульфату натрію. Дана сполука руйнує епітелій кишечника і має механізм ушкодження, подібний до коліту.

3D клітинні структури, трансплантацією яких у шлунково-кишковий тракт займалась команда, називаються органоїдами й представляють одну з найбільших революцій у галузі біомедицини за останнє десятиліття. Органоїди — це мініатюризована і спрощена версія органу, виготовленого в лабораторії з агломератів клітин; вони тривимірні та мають реалістичну мікроанатомію, наближену до такої в реальних органів. Органоїди використовуються для кількох застосувань, у тому числі як інструмент in vitro для вивчення захворювань, для регенеративної медицини та для розробки підходів точної медицини.

У цьому дослідженні науковці використовували кишкові органоїди для заміни пошкодженої кишкової тканини, що є застосуванням регенеративної медицини. «Ми ввели близько 1000 органоїдів через гнучкий катетер у товсту кишку, де відбулося найбільше пошкодження епітелію. Культивовані епітеліальні клітини органоїдів прикріплювалися до пошкоджених поверхонь і інтегрувалися в епітелій господаря, клітинний шар, що вистилає внутрішню частину товстої кишки, що призвело до утворення неушкодженого епітелію, де частина епітеліальної оболонки реципієнтів була замінена донорськими клітинами.

Загальний час для ректальної інфузії органоїдів становив 10 хвилин, і, що важливо, дослідники виявили, що метод можна відтворити в різних умовах культивування органоїдів. Ці особливості роблять його дуже привабливим для клінічного застосування, оскільки це швидкий, відтворюваний і мінімально інвазивний метод. Крім того, органоїди потенційно можуть бути отримані з клітин пацієнта-реципієнта, мінімізуючи ризик відторгнення після трансплантації.

«Це універсальний протокол, який раніше використовувався для дослідження клітинної функції та послужив основою для першого клінічного випробування на людях із застосуванням терапії трансплантації органоїдів товстої кишки для важких для лікування випадків виразкового коліту», — пояснює Широ Юі, старший автор дослідження. 

Таким чином, протокол, розроблений у цьому дослідженні, вже втілено в клінічну практику, і як наукова, так і клінічна спільнота схвильовані майбутнім клінічним застосуванням.

Адаптовано з Watanabe S. et al. Transplantation of intestinal organoids into a mouse model of colitis //Nature Protocols. – 2022. – Т. 17. – №. 3. – С. 649-671. 

Матеріал створено за підтримки ТОВ «Такеда Україна»

Представлений матеріал має інформаційний характер і не є медичною рекомендацією. Обов’язково проконсультуйтеся із лікарем перед прийняттям рішень щодо лікування.