實驗室開發的腸類器官形成成熟的人體組織
日期:2015-07-24 13:33:43
研究人員已經成功移植多能干細胞從生長在培養皿到小鼠體內人體腸道組織的“組織體” - 創造了前所未有的模型研究腸道疾病。
醫學中心的科學家說,通過更多的轉化研究的結果最終可能導致生物工程個性化的人體腸道組織,以治療胃腸道疾病。
“這些研究支持患者特異性細胞可用于種植腸道的概念,”邁克爾Helmrath,MD,MS,首席研究員和腸道修復方案外科主任說。“這提供了一個學習許多疾病和病癥的可能,可導致
腸衰竭,出現在出生到死亡以后的生活條件,如癌癥和克羅恩病的遺傳性疾病的新方法。這些研究還推進的長期目標越來越多的組織,可以更換損壞的人體腸道組織體。“
科學家利用誘導多能干細胞(iPS細胞) - 這可以成為在身體的任何組織類型 - 以產生腸組織體。該小組由轉換皮膚和血液樣本繪制成“空白”iPS細胞成體細胞,然后放在干細胞分化成特定
的分子,這樣他們就形成腸類器官。
人類組織體隨后移入到小鼠的腎,提供了必要的血液供應,允許的類器官的細胞長成完全成熟的人腸組織。研究人員指出,這一步代表了進步行再生醫學是世界各地的科學家工作
了好幾年來開發的一大標志。
在研究中使用的小鼠進行基因工程改造,以便他們的免疫系統會接受引入人體組織。接枝過程需要精確的外科手術在微觀水平,根據研究人員。但是,一旦附著在小鼠的腎臟,研究發現,細
胞生長和自己繁殖。在研究中每只小鼠產生大量功能齊全,完全的人腸。
“粘膜襯里包含所有的分化細胞并連續通過腸干細胞增殖的自我更新,此外,粘膜開發和吸收,這不是顯而易見的,在培養皿中消化能力,”Helmrath所述。“重要的是,腸道的肌肉層還開
發了。”
這是什么意思為病人
這些新發現最終可能是人天生具有影響他們的消化系統或失去了腸功能癌癥的人,以及克羅恩氏病等相關炎癥性腸病(IBD)遺傳缺陷的好消息。
一種使用從iPS細胞產生組織的一個優點是,在處理過程將涉及病人自身組織,從而消除了風險和費用,以防止移植排斥。
然而,研究人員警告說,這將需要幾年的進一步研究實驗室培育組織替換成醫療實踐。在此期間,在發現可具有通過加速藥物開發和個性化藥物的概念以外,更直接的好處。
當前進程為開發新的藥物,依賴于長期和不完善的動物試驗的過程。實驗室化合物在動物飼養模仿人類疾病和條件下進行測試。該證明是有效和安全的小鼠許多化合物是不成
功的人體臨床試驗。有不同的結果,其中一些群體的患者明顯受益于新的藥物,但其他人遭受有害的副作用。
實驗室生長組織體具有通過允許早期藥物研究,以對人的組織直接發生取代大部分的動物試驗階段的潛力。執行到人體組織的測試相關藥物開發過程中,研究人員說。
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