Біологи з Массачусетського технологічного інституту змогли виростити фрагменти кишечника людини в порожнині тіла щурів. Фрагменти вийшли функціональні - вони всмоктують поживні речовини і передають їх у кров. Про результати роботи дослідників повідомляється в журналі Nature Communications.
Вчені використовували поширений підхід для створення штучних органів. Вони взяли чотирьохсантиметровий зразок тонкої кишки щура і видалили з нього клітини, залишивши тільки міжклітинний матрикс. Він використовується в якості скаффолда (тривимірного середовища для культивування клітин), який заселяється людськими клітинами.
Оскільки для створення фрагмента кишечника необхідно виростити не тільки вистилаючу тканину, але і тканину судин, вчені використовували два типи клітин. Для відтворення власне вистилаючого шару скаффолд заселили клітинами-попередниками кишкових клітин епітелію. Вони були вирощені з індукованих стовбурових клітин (iPSC), які отримують "повернувши назад" диференціювання звичайних клітин людини. Щоб відтворити не тільки вистилку, але і кровоносні судини, після заселення скаффолда ендотеліоцитами вчені додали другий тип - клітини ендотелію. Ці клітини були поміщені в канали в скаффолді, що відповідають артеріям і венам.
Тестування отриманого фрагмента кишечника автори почали з перевірки його працездатності ex vivo, тобто поза живого організму. Вони пропускали розчини, що містять глюкозу і жирні кислоти, через порожнину кишечника і вимірювали зміну рівня цих речовин в кровоносних судинах. Результат порівняли із зразком кишечника, отриманими із щойно померлого щура (для імітації традиційного трансплантат). Виявилося, що рівень перенесення глюкози в кров становить 54% від результату звичайного зразка кишечника, а в разі жирних кислот взагалі не відрізняється.
Другим етапом перевірки стало дослідження in vivo - отриманий фрагмент імплантували щуру. Його артерії дослідники під'єднали до сонної артерії, вени - до яремної вені, а в порожнину фрагмента знову подавали живильний розчин, що містив глюкозу. Після подачі розчину рівень глюкози в крові щура підвищувався, що говорить про функціональності трансплантата в умовах живого організму.
Раніше повідомлялося про те, що вчені розробили новий апарат для трансплантації, який дозволяє серцю битися поза тілом людини. Даний метод дозволить врятувати мільйони життів, оскільки з його допомогою органи залишаються живими набагато більш довгий час.