Когда печень полностью разрушена, спасти жизнь может только пересадка. Но ждать донорский орган долго и рискованно. Ученые смогли добиться регенерации печеночной ткани внутри организма грызунов. Результаты выглядят обнадеживающе.
Врачи называют печень самым молчаливым органом: она не будет болеть до последнего, может годами разрушаться, при этом человек будет вести привычный образ жизни. Нередко бывает так, что проблемы с печенью выявляют случайно. Например, доктора могут насторожить результаты анализов, которые пациент сдавал для прохождения планового обследования.
Печень можно лечить медикаментозно, но только на ранних этапах. Когда болезнь запущена, орган сильно разрушен, терапия уже не поможет, нужна пересадка. Согласно статистике, как минимум 20% пациентов в Европе и США не доживают до операции, даже если их очередь близко: они слишком ослаблены.
Специалисты из Гарвардского университета совместно с коллегами из Бостонского университета и Массачусетского технологического института подошли к этой проблеме совсем с другой стороны: они смогли вырастить печеночную ткань в организме лабораторной мыши. Исследование команды опубликовано в журнале Science Advances.
Чтобы добиться такого результата, эксперты объединили несколько отраслей: генетику, синтетическую биологию и тканевую инженерию. Их главная цель — изменить работу генов гепатоцитов печени и поддерживающих их элементов, чтобы запустить программу роста тканей в искусственных «конструкциях» печени после имплантации мышам.
Для начала эксперты протестировали так называемые генетические факторы роста тканей, чтобы понять, какие варианты оказывают самое сильное стимулирующее действие. Потом они провели анализ, по итогу которого выделили четыре лидера: HGF, TGFa, WNT2, RSPO3.
Именно эти гены эффективно стимулировали рост немногочисленных гепатоцитов (клеток печени) в чашке Петри. После их проверили в трехмерных тканях печени — результат был совсем слабый. Тогда ученые сосредоточилась на внутриклеточном белке YAP, который может влиять на экспрессию генов.
Белок оказался ключевым элементом: когда его правильно внедрили в работу, клетки печени стали активно расти и в других моделях. Это уже был огромный шаг вперед. Теперь специалистам надо было запустить эту модель: они смогли сделать так, чтобы вся схема работала только в тандеме с антибиотиком доксициклином.
Как только все было готово, ученые приступили к опытам на мышах. Оказалось, что все работает: при непрерывном семидневном лечении трехмерная ткань печени, состоящая из сконструированных клеток, значительно увеличивалась в размерах, а количество клеток в чашке Петри росло.
Однако, несмотря на то что печеночная ткань активно росла, у мышей также началось ускоренное деление клеток в органе. Несмотря на то что это была ожидаемая реакция, ученые планируют решить и эту проблему, ведь последствия могут быть самыми разными.
Итог исследования такой: в печени можно запустить тотальную регенерацию, подселив в нее новые ткани. При этом у мышей не наблюдалось признаков фиброза, то есть все отлично приживалось.
Теперь ученые хотят доработать свою идею, чтобы все этапы были максимально безопасными и эффективными. Они надеются, что в ближайшем будущем эта технология поможет спасти тысячи жизней.
